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據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，在天文學(xué)界，有兩種關(guān)于太陽(yáng)系內(nèi)行星形成的理論：一種是被廣泛接受的“核心吸積”（core accretion）理論，這種理論能很好解釋“類地行星”的形成，但在解釋像土星這樣的巨大氣態(tài)行星形成時(shí)卻遇到了困難；第二種被稱為“吸積盤不穩(wěn)定” (disk instability)理論，這種理論能夠解釋巨大氣態(tài)行星的形成。
“吸積盤不穩(wěn)定” (disk instability)理論能夠很好解釋巨大氣態(tài)行星的形成 當(dāng)太陽(yáng)形成之后，剩余的物質(zhì)也開始集聚到一起。在引力的作用下，小顆粒聚集成大顆粒，大顆粒聚集成更大的顆粒。太陽(yáng)風(fēng)把附近較輕的元素（如氫和氦等）吹散，只剩下較重的巖石物質(zhì)等聚集成了類地行星。在距離太陽(yáng)較遠(yuǎn)的地方，太陽(yáng)風(fēng)對(duì)輕質(zhì)元素的影響較小，允許在那里聚集形成巨氣態(tài)行星，如土星。小行星、彗星以及月球也以類似的方式逐漸形成。 土星幾乎完全由氫元素和氦元素組成，其它痕量元素也存在于它的大氣層中。根據(jù)該理論，在土星形成初期，為了捕獲大量的氣體星云，它必須要首先迅速形成一個(gè)大質(zhì)量的核心，然后在太陽(yáng)風(fēng)吹散其周圍的氣體星云之前把它們吸引過(guò)來(lái)。
“吸積盤不穩(wěn)定理論”形成行星的方式比“核心吸積理論”要快速，只需要幾千年就可以完成，這樣行星的胚胎就能夠在很短的時(shí)間內(nèi)捕獲轉(zhuǎn)瞬即逝的輕質(zhì)氣體 吸積盤不穩(wěn)定理論 核心吸積理論無(wú)法滿足巨大氣態(tài)行星快速形成的要求。根據(jù)核心吸積理論，氣態(tài)行星的形成需要幾百萬(wàn)年的時(shí)間，這要比早期太陽(yáng)系所能夠提供氣體原料的時(shí)間長(zhǎng)得多。與此同時(shí)，核心吸積理論還無(wú)法面對(duì)行星向太陽(yáng)系內(nèi)部快速遷移的問(wèn)題，因?yàn)閶雰盒行菚?huì)在非常短的時(shí)間內(nèi)朝太陽(yáng)做螺旋靠近運(yùn)動(dòng)。 根據(jù)相對(duì)較新的“吸積盤不穩(wěn)定理論”，在太陽(yáng)系早期，吸積盤中的氣體和塵埃云團(tuán)由于不穩(wěn)定性已經(jīng)形成了許多團(tuán)塊，隨著時(shí)間的推移，這些團(tuán)塊開始逐漸聚集成巨大的氣態(tài)行星。該理論解釋的形成行星的方式比核心吸積理論要快速，只需要幾千年就可以完成，這樣行星的胚胎就能夠在很短的時(shí)間內(nèi)捕獲轉(zhuǎn)瞬即逝的輕質(zhì)氣體。該理論也能夠使巨氣態(tài)行星的質(zhì)量快速增長(zhǎng)，達(dá)到能穩(wěn)定繞太陽(yáng)運(yùn)行的程度，從而避免撞向太陽(yáng)厄運(yùn)的發(fā)生。 隨著科學(xué)家繼續(xù)對(duì)太陽(yáng)系內(nèi)以及繞其它恒星運(yùn)動(dòng)的行星的研究，我們必將能更好地理解像土星這樣的巨大氣態(tài)行星是如何形成的 |
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來(lái)自： baileej > 《科普知識(shí)》
