太陽系存在一個重要謎案:小行星撞擊的碎片哪去了,?長期以來,,科學(xué)家都找不到這種碎片的記錄,這一困擾學(xué)界的謎團被稱為“地幔失蹤案”,。而據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)1日消息,天文學(xué)家最近利用計算機創(chuàng)建一個新的行星撞擊模型,,模擬顯示的結(jié)果或為破解這一長達數(shù)十年的謎案提供了可能,。
在太陽系中,像水星,、金星,、地球和火星這樣的類地行星,被認為是由星子(太陽星云的一種,,為原行星盤和殘骸盤內(nèi)的固態(tài)物體)及小的早期行星形成的,。這些早期的行星通過碰撞和合并,在時間的推移中逐漸“成長”,,這一過程使它們具有了今天的規(guī)模,。
在行星成長中,這種碰撞所產(chǎn)生的碎片可以是從固體到氣體各種形式,,但這些劇烈碰撞所釋放的物質(zhì),,通常被認為會圍繞太陽運行,“轟擊”其他正在生長的行星并改變了小行星帶的組成,。但是現(xiàn)在看來,,小行星帶似乎沒有包含這種撞擊碎片的“記錄”,這是幾十年來一直困擾著天文學(xué)家和天體物理學(xué)家的一個謎團,。
美國亞利桑那州立大學(xué)地球與太空探索學(xué)院的研究人員對這種“差異結(jié)局”感到好奇,。此次,他們著手創(chuàng)建了一個行星碰撞的高級計算機模型,,并取得了令人驚訝的結(jié)果——模擬表明,,這類大型碰撞主要形成的是氣體,因此在當前的太陽系中幾乎沒有留下痕跡,。
結(jié)果顯示,,行星之間的大規(guī)模碰撞其實并沒有產(chǎn)生巖石碎片,,而是將巖石蒸發(fā)成了氣體,與固體和熔融碎片不同,,這種氣體更容易逃離太陽系,,幾乎不留下行星撞擊的相關(guān)痕跡。而此前,,“大多數(shù)研究都專注于撞擊的直接影響,,但碎片的性質(zhì)尚未得到充分探索?!毖芯咳藛T艾倫·薩特表示,。
相關(guān)論文已發(fā)表在近期的《天體物理學(xué)雜志快報》上。
總編輯圈點
科學(xué)家很早就知道,,形成水星,、金星、地球,、月球……都需要多次大型碰撞才能完成,,但在小行星帶,人們卻沒有觀察到所預(yù)期的碎片,,出現(xiàn)了理論模型和實際觀察相矛盾的情況,。其實,現(xiàn)在某些望遠鏡觀測已經(jīng)可以直接對此類巨大撞擊的碎片成像,,但我們卻無法回到過去觀察太陽系中的碰撞,。這就凸顯了計算機模擬的重要作用。模型再結(jié)合天體物理觀測數(shù)據(jù),,就相當于在地球建立了測試和探索天文理論的“實驗室”,。