宇宙中的“超级地球”如何形成的
更新于:2025-03-24 12:00:37

随着我们对太阳系之外的恒星进行深入探索,发现越来越多种类繁多的系外行星,我们意识到,这些星球宛如一个异彩纷呈的“宇宙动物园”,形态多样、规模各异。

尽管“遥远世界”之间有诸多差异,最新研究显示它们有可能共享相似的起源,即它们的形成机制可能是类似的。英国莱斯特大学的研究人员称这为“小规模的潮汐效应”,这也许是“超级地球”形成的一种可能方式。

尘埃和气体循环旋转、相互碰撞,并凝结成团,最终在引力作用下形成众多我们熟悉的世界。这就是所谓的“核心吸积”行星形成理论模型。

在巨型气态行星形成的早期,依据“核心吸积”理论,原始行星盘附近会形成一个数倍于地球质量的固态核心,这个核心通过吸积周围的气体逐渐演化。然而,这一过程较慢,恒星系统中的气体能否长时间存在尚不确定。

根据对行星形成模型的研究,如果原始行星盘上材料足够丰富,就会形成较大的行星,这也是木星和土星等巨型气态行星形成的机制之一;反之,材料较少则会形成类似地球、火星和金星的岩石行星。

然而,“核心吸积”这一曾被视为行星形成基本模型的理论近期受到了挑战。这一研究发表在英国皇家天文学会的月报。

莱斯特大学的研究人员查胜勋和谢尔盖·尼亚克欣在对小型岩石行星的研究中发现,虽这些行星相对气态巨行星显得小,但有些较地球更大,因而被称为“超级地球”。

这些“超级地球”由美国国家航空航天局的开普勒太空望远镜发现,其形成特征与巨型气态行星相似。

那么,为什么岩石行星的形成模式与气态巨行星的特征相符?莱斯特大学研究人员提出的替代理论,即“小规模的潮汐效应”,可以解释这一现象。类似于木卫二上的潮汐效应导致其内部活动异常。

当类似情况发生在气态巨行星形成时,恒星的引力使得原始行星盘上的气体和尘埃变得不稳定。在恒星引力的反复拖拽下,聚集在原始恒星周围的气体被撕扯下来。

除了地球,宇宙中还存在着许多类似地球的行星,它们经历了复杂的形成过程。为探究“超级地球”的形成之谜,科学还需进一步探索研究。