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距太陽(yáng)更近的巖石行星與在外太陽(yáng)系的氣態(tài)行星由不同物質(zhì)組成。因?yàn)閿?shù)十億年前，“嬰兒”太陽(yáng)系被一位宇宙“守門(mén)員”一分為二，阻止了太陽(yáng)系內(nèi)外物質(zhì)混合。此前有理論認(rèn)為，木星客串了“守門(mén)員”角色。但一項(xiàng)新研究指出，木星或不足以擔(dān)此重任，該“守門(mén)員”是由塵埃和氣體組成的環(huán)，處于目前木星軌道內(nèi)，只是如今幾乎空無(wú)一物。

20年前，化學(xué)家意識(shí)到，行星基本組成單元(星子或更小的“卵石”)的成分隨行星與太陽(yáng)距離的不同而大相徑庭。與構(gòu)成“陸地”行星(如地球)的卵石相比，氣態(tài)行星(如木星)的卵石富含更多有機(jī)分子，如碳和揮發(fā)物，或者冰和氣體。

據(jù)美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)科羅拉多大學(xué)博爾德分校教授斯蒂芬·莫伊斯說(shuō)，科學(xué)家此前認(rèn)為，阻止新生太陽(yáng)系內(nèi)外物質(zhì)混合的“守門(mén)員”是木星，因?yàn)槟拘呛艽螅軓?qiáng)，足以在一些卵石到達(dá)內(nèi)太陽(yáng)系之前將其吞噬。

為驗(yàn)證這一理論，莫伊斯和日本東京理工大學(xué)的拉姆·布拉瑟利用計(jì)算機(jī)模擬，重現(xiàn)早期太陽(yáng)系及內(nèi)部行星的演化。結(jié)果表明，木星的成長(zhǎng)速度不足以阻止所有富碳卵石流入內(nèi)太陽(yáng)系。莫伊斯說(shuō)，木星作為“門(mén)將”很不稱職，它就像個(gè)“大漏勺”，外太陽(yáng)系物質(zhì)源源不斷流入內(nèi)太陽(yáng)系，這意味著內(nèi)外太陽(yáng)系行星將擁有類似組分。

他們因此提出一種新理論：在太陽(yáng)系早期，可能存在一個(gè)或多個(gè)由高低壓相間的氣體和塵埃組成的環(huán)圍繞太陽(yáng)運(yùn)行。這些環(huán)可阻止卵石向內(nèi)移動(dòng)，可能捕獲了塵埃，并導(dǎo)致塵埃聚集成不同的簇團(tuán)，形成不同行星。莫伊斯說(shuō)，這些環(huán)或許就是“守門(mén)員”，阻止來(lái)自外太陽(yáng)系的卵石向太陽(yáng)移動(dòng)。當(dāng)然，環(huán)也并非完全密封，含碳卵石仍能流入內(nèi)太陽(yáng)系，為地球上的生命創(chuàng)造種子。