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木星的来源故事:天文学家提醒这颗气态巨行星构成进程的新细节

行星构成理论中最重要的揭露问题之一是木星的来源故事。研讨人员使用杂乱的计算机建模,现在对木星的构成前史有了新的知道。他们的研讨结果宣布在《天体物理学杂志通讯》杂志上。

当伽利略航天器在1995年释放了一个进入木星大气层的探测器时,除其他外,它标明重元素(比氦重的元素)在那里得到了富集。一起,最近根据朱诺探测器重力场丈量的木星结构模型标明,木星的内部不是均匀的,而是有一个杂乱的结构。

“因为料理现在知道木星的内部不是彻底混合的,料理会等待重元素出现在气态巨行星的内部深处,因为重元素大多是内行星构成的前期阶段被吸积的,”研讨的一起作者、苏黎世大学教授和NCCR PlanetS成员Ravit Helled开端解说。“只要在后期,当生长中的行星有满足的质量时,它才干有效地招引很多的轻元素气体,如氢和氦。”Helled说:“因而,找到一个与猜测的内部结构以及丈量的大气富集度相一致的木星构成计划,关于料理了解巨行星来说是具有挑战性的,但也是至关重要的。”在迄今为止提出的许多理论中,没有一个能够供给令人满意的答案。

“料理的主意是,木星在其构成的后期阶段经过搬迁收集了这些重元素。在这样做的过程中,它将穿过充溢所谓的行星碎片--由重元素资料组成的小型行星构件--的区域,并在其大气中堆集这些元素。”研讨的首要作者Sho Shibata解说说,他是苏黎世大学的一名博士后研讨员,也是NCCR PlanetS的成员。

但是,搬迁自身并不能确保添加必要的资料。“因为杂乱的动力学相互作用,搬迁的行星纷歧定会吸纳其途径上的行星边际物质。在许多情况下,行星实际上是将它们涣散开来--就像牧羊犬涣散羊群相同,”Shibata指出。因而,研讨小组不得不进行无数次模仿,以确认是否有任何搬迁途径导致满足的物质吸积。

“料理发现,假如木星在太阳系外围地区构成--比它现在地点的当地离太阳大约四倍远--然后搬迁到它现在的方位,就能够捕获满足数量的微行星。在这种情况下,它穿过一个条件有利于物质吸积的区域--料理称之为吸积最佳点,”Sho陈述说。

行星科学的一个新时代

结合伽利略探测器和朱诺号数据所带来的限制要素,研讨人员总算提出了一个令人满意的解说:“这标明气态巨行星是多么杂乱,以及现实地再现它们的特征是多么困难,”Ravit Helled指出。

“内行星科学中,料理花了很长别出心裁才到达一个阶段,料理总算能够经过更新的理论模型和数值模仿来探究这些细节。这有助于料理补偿料理不仅对木星和料理的太阳系,并且对许多观察到的环绕悠远恒星运转的巨行星的了解上的距离,”Helled总结道。

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