太阳系早期的星球大战

北辰

太阳身边 丢失了一个大行星

太阳的起源是一个众说纷纭的问题。比较普遍的说法是，大约在46亿年前，太阳系所在的区域存在着一大片由氢元素构成的星云，也就是气体尘埃。这些尘埃云发生凝聚，形成了最早的太阳。也许是尘埃自然流动引发，也许是附近的超新星爆发引起，总之，尘埃聚集的原因也是众说纷纭。

但是太阳系的起源是一个早有定论的事情。在幼年，太阳周围有一些太阳形成后残留下来的尘埃，它们环绕着太阳形成一个巨大的圆环。后来圆环中的一些挥发性物质变成了气体，只留下坚硬的岩石，成为较小的行星。另一些挥发性的气体，在更远的地方变成了冰冷的物质，它们组成了体积较大的木星、土星、海王星和天王星，其中木星成为巨无霸。

这种说法由来已久，但是人们发现这种说法存在的矛盾越来越多。天文学家在计算机上演示恒星以及行星的诞生时，发现在火星的位置缺乏一颗大的行星，它的质量有可能超过地球十几倍，但是现实是这里仅有一颗质量相当于地球质量11%的可怜的火星。不仅火星小，就连它的邻居——地球的质量也很小。它俩合在一起的质量还不到演示中应该出现的那颗行星的十分之一。这两个小个子的存在不符合演化模型，这里似乎丢失了很多的质量。

寻找日外行星的研究者也提出了同样的疑惑，他们在很多太阳系以外的恒星身边，都可以找到质量较大的行星，包括被称为超级地球的岩石行星，还有像木星这样的类木行星。但是，太阳系就是这么奇怪，它的身边没有大行星，只有水星、金星、地球和火星这四个小家伙，而较大的行星都在太阳系的外侧。

“调皮捣蛋”的木星和土星

现在天文学家普遍认为，太阳系形成之初并不是如今这个样子，之后发生变化的重要因素，就是木星和土星的 “调皮捣蛋”。拿木星来说，它是在3.5个天文单位的地方形成的（一个天文单位，是地球到太阳的距离），形成之后卻没有闲着，而是一圈又一圈地迈着螺旋舞步靠向太阳，轨道直径不断变小，最后来到距离太阳1.5个天文单位的地方。没有停留太久，它又向外界扩张，环绕太阳运行的轨道又一圈比一圈大，最后来到了现在距太阳5.2个天文单位的地方。

木星不是自己在行动，跟它一道的还有巨无霸土星。土星也不是在现在这个地方形成的，它可能是在木星外侧4.5个天文单位的地方形成的。之后它也经历了一次靠近太阳又远离太阳的运动，期间它没有“超车”，始终随木星而动。最终走到如今距离太阳9.5个天文单位的地方。

土星和木星是啥时候来到现在这个地方的还说不清楚，但当它们之间的轨道产生共振效果，也就是木星围绕太阳公转三圈，土星公转两圈时，就形成了一种非常稳定的状态，因此它们就不再飘忽了。

它们这种在太阳系早期的“调皮”行为引起了很多严重的后果。那时候太阳还被尘埃盘包围着，首先形成行星的它们如此迁移，会把尘埃盘中残留的物质清扫掉，让那里再无形成大行星的原料。所以，地球和火星都是“受害者”，因为没有足够的尘埃供它们继续生长了，只能成为太阳系里的小个子。

大行星迁移引发星球大战

大行星的迁移，不仅会让所到之处的尘埃物质减少，导致只能诞生大量小行星，而且它们还会驱赶小行星“背井离乡”。这简直是星球大战，一场太阳系早期的星球大战。

木星和土星的迁移会驱赶大量的小行星离开原位。一些脱序的小星星会向太阳系的内侧迁移，在环绕太阳运行的路途中，轨道直径不断减小，最后坠落到太阳上面。小行星在“投奔”太阳的过程中，还要经过一个个阻碍，这些阻碍就是太阳系的内行星，比如火星、水星、金星和地球。地球是最大的受灾户，它还携带着月球，大大增加了共同的引力，引来更多小行星的撞击。

离开小行星带的小行星，也有一部分会向太阳系外侧迁移。但是，前面同样会有大行星如天王星和海王星的拦截，大行星的引力会让它们又回到太阳系的内侧，完成坠落到太阳上的宿命，当然沿途还是会撞击地球等岩体行星。

木星和土星是灾难的制造者，但它们本身也会受到星球大战的影响。木星是气态行星，身上看不出什么撞击的痕迹，但是它的木卫三、木卫四上却留下了清晰的痕迹。它们在重度轰击下，岩石层都被砸碎了，而那些彗星也在撞击产生的高温下熔化，变成了水，覆盖在它们的表面，随着温度的降低，变成了坚硬的冰。伤口尚未愈合，又要接受下一次的轰击，于是出现了明显的分层结构。木卫四地壳之下50-200千米深处存在着一个咸水海洋，海洋之下，是另外一层岩石，所以这个星球具有分层结构。木卫三的分层结构更加明显。这种分层结构就像是它们身上的伤疤，是它们遭受苦难的最直接证据。

星球大战也让木星和土星有了一些收获，当有的小行星从它们身边经过的时候，由于速度和角度的特别，会在它们引力的作用下成为它们的俘虏，从此环绕它们运行。因此，木星和土星都有五六十颗卫星，形成庞大的家族。

那场星球大战的受害者中还有天王星。这是一颗倾斜的行星，大多数的行星总是围绕着几乎与黄道面垂直的轴线自转，可它却几乎平行于黄道面，是躺在轨道上围绕太阳运转的。这表明它在很久以前受到了一颗质量相当于地球好几倍的岩体行星的撞击。

星球大战的证据多多

除小行星带外，在太阳系的外侧，还有柯伊伯带，它也可能是大行星迁移的产物。这两个空旷地带的天体公转轨道都不是圆形，而是椭圆形，表明它们都受到了某种影响，这可能就是星球大战带来的后果。在太阳系形成初期，在柯伊伯带争夺尘埃物质的也是一颗大行星，它可能被排挤到太阳系的边缘地带了。

当冥王星还是第九大行星的时代，人们就一直认为太阳系还存在第十大行星，当冥王星从第九大行星的位子上退下来时，人们以为对太阳系边缘的了解够多了，但是这个时候，还是有迹象显示，太阳系边缘有一颗质量很大的大行星，它远远超越了柯伊伯带天体的质量。最新的测算显示，柯伊伯带天体的总质量仅仅跟月球差不多，它们是尘埃环最边缘的物质形成的。最边缘的物质太少了，只能形成一些小天体，不可能形成大天体，那么太阳系边缘如果真的存在一个大行星，那必然是在太阳系内侧形成后迁移到太阳系边缘的。

当木星和土星轨道形成共振，也就稳定了下来之后，太阳系进一步的演变过程就是更外侧的天王星和海王星也稳定了下来，因为它俩也形成了轨道共振，达成了同盟。这两对同盟的共同作用是；在阻止外太阳系的星体进入太阳系内部的同时，也一起使劲，把本来该在柯伊伯带的大行星排挤到了太阳系的边缘，这就是现在应该被称为第九大行星的那个倒霉蛋。现在模糊的证据表明，太阳系边缘的这颗大行星直径该有一千千米，它的轨道公转周期会长达一千年，也是早期太阳系星球大战的产物。