據(jù)美國《每日科學》網(wǎng)站近日報道,瑞典研究人員使用先進的計算機模擬技術(shù),揭示了木星在太陽系內(nèi)的奇妙旅程:木星形成時與太陽間的距離為現(xiàn)在的4倍,在大約70萬年間,木星遷徙到現(xiàn)有的軌道。
研究主要作者、隆德大學天文學者西蒙娜·皮爾尼說:“大約45億年前,木星剛剛形成。這是我們第一次證明木星形成時離太陽很遠,然后遷移到現(xiàn)在的軌道。我們在繞著木星周圍軌道運行的特洛伊小行星(Trojan asteroids)上發(fā)現(xiàn)了木星遷移的證據(jù)。”
這些特洛伊小行星分成兩組,每一組都包含有成千上萬顆小行星,它們與太陽的距離等于木星與太陽的距離,但它們分別位于木星的前方和后方,且位于木星前方的特洛伊小行星的數(shù)量比位于其后的多約50%,正是這種不對稱性成為研究人員理解木星遷移的關(guān)鍵。隆德大學天文學教授安德斯·約翰森說:“在太陽系中,不對稱性一直是個謎。”
研究人員通過計算機模擬得出,只有當木星形成時與太陽間的距離為現(xiàn)在的4倍,并隨后遷移到其當前位置,目前的不對稱性才會發(fā)生。在木星走向太陽的旅途中,木星自身的引力將更多特洛伊小行星吸引到前方而非后方。
計算還表明,木星的遷移持續(xù)了約70萬年,遷移與木星周圍氣體的引力有關(guān)。
模擬結(jié)果顯示,當木星是一顆沒有氣體大氣層的年輕行星時,特洛伊小行星被吸引進來,這意味著這些小行星與木星內(nèi)核擁有相似的構(gòu)造成份。2021年,美國國家航空航天局的太空探測器“露西”(Lucy)將被發(fā)射到木星的6顆特洛伊小行星附近。約翰森說:“我們可以通過研究特洛伊小行星來了解木星的內(nèi)核和形成情況。”
研究作者還提出,氣態(tài)巨行星土星和“冰巨人”天王星、海王星或許也采用了同樣的遷徙方式。