太陽系“謀殺案”

黃靖芳

在幼年的太陽周圍有一些塵埃氣體，它們是太陽形成后的殘留物。這些塵埃環(huán)繞在太陽的周圍，成為一個(gè)巨大的圓環(huán)，圓環(huán)中揮發(fā)性的物質(zhì)變成了氣體，只留下堅(jiān)硬的巖石成為較小的行星，還有另一些揮發(fā)性的氣體，在更遠(yuǎn)的地方變成了冰冷的物質(zhì)，它們組成了體積龐大的木星、土星、海王星和天王星。

這種說法由來已久，但是現(xiàn)在人們才發(fā)現(xiàn)，這其中存在的矛盾越來越多。現(xiàn)在的天文學(xué)家按照計(jì)算機(jī)演示發(fā)現(xiàn)，在火星的位置應(yīng)該有一顆大行星，這顆行星應(yīng)該有十幾倍的地球質(zhì)量，但現(xiàn)實(shí)是僅有一顆可憐的火星，質(zhì)量只相當(dāng)于地球的11%。不僅火星太小，就連它的鄰居——地球的質(zhì)量也很小，它倆合在一起的質(zhì)量還不到預(yù)計(jì)行星的1/10。

這2個(gè)小個(gè)子的存在顯然不符合演化模型。天文學(xué)家認(rèn)為，這里丟失了很多的質(zhì)量。恒星身邊都有大行星，這種情況在宇宙中十分普遍，但太陽系就這么奇怪，較大的行星都在太陽系外側(cè)。

逼入太陽系

天文學(xué)家認(rèn)為，太陽系在早期形成的時(shí)候，在靠近太陽的地方應(yīng)該存在一顆大行星。只不過它被土星和木星這兩個(gè)巨無霸欺負(fù)，驅(qū)趕著它靠近了太陽，最后墜落到太陽上面。

木星和土星的質(zhì)量都很大，這就讓它們有了巨大的引力，而且它們也不是在目前這個(gè)位置形成的。

就拿木星來說，它是在3.5個(gè)天文單位的地方形成的。一個(gè)天文單位，也就是地球到太陽的距離。在那個(gè)地方形成之后，它并沒有閑著，而是一圈又一圈地靠近太陽，直至來到距離太陽1.5個(gè)天文單位的地方。隨后它又開始向外擴(kuò)張，環(huán)繞太陽運(yùn)行的軌道一圈比一圈大，最后來到了現(xiàn)在距離太陽5.2個(gè)天文單位的地方。

與木星一起遷移的還有土星，據(jù)推測，土星可能是在木星外側(cè)4.5個(gè)天文單位的地方形成的。之后它也經(jīng)歷了一次靠近太陽的運(yùn)動(dòng)，最后又隨木星一點(diǎn)點(diǎn)地向外擴(kuò)張，走到了今天距離太陽9.5個(gè)天文單位的地方。

當(dāng)木星和土星向太陽系內(nèi)側(cè)遷移時(shí)，會(huì)把本來更靠近太陽的行星排擠掉。受到這樣聯(lián)手的打擊，這些行星的運(yùn)行軌跡會(huì)一圈比一圈小，最終墜落到太陽上面。那木星和土星為什么沒有墜落到太陽上呢？這是因?yàn)樗鼈冏罱K形成了軌道共振，也就是木星圍繞太陽公轉(zhuǎn)3圈，土星就會(huì)公轉(zhuǎn)2圈，這種共振是一種穩(wěn)定的關(guān)系，起到了緊急剎車的作用。

被拋入邊疆

研究日外行星的科學(xué)家認(rèn)為，行星的遷移在一個(gè)行星系中是很常見的事情。它能把其他行星推進(jìn)深淵，最終墜入恒星，也能把其他大行星排擠掉，將它們甩入行星系的外圍。

有跡象表明，太陽系邊疆存在一顆質(zhì)量很大的行星，它的質(zhì)量大得出奇，絕不是普通的柯伊伯帶天體。那么，太陽系邊緣的這個(gè)大行星必然是在太陽系內(nèi)側(cè)形成，而后遷移到太陽系邊緣的。

當(dāng)木星和土星形成了軌道共振，穩(wěn)定下來后，更外側(cè)的天王星和海王星也隨之穩(wěn)定了下來。接下來，天王星和海王星也形成了軌道共振，達(dá)到了同盟的作用。這兩對同盟的共同作用阻止了外太陽系的星體進(jìn)入太陽系的內(nèi)部。同時(shí)，它們也一起使勁，把本來該在柯伊伯帶形成的大行星排擠到了太陽系的邊疆。

之前，這顆遭到排擠的大家伙被稱為“第十大行星”，冥王星被除名后，它又被稱為“第九大行星”。這是一個(gè)神秘的大行星，迄今也未在我們眼前露面，但已有的證據(jù)表明，它就隱藏在太陽系的邊疆。