太陽(yáng)系“謀殺案”

失蹤的大行星

在幼年的太陽(yáng)周圍有一些塵埃氣體，它們是太陽(yáng)形成后的殘留物。這些塵埃環(huán)繞在太陽(yáng)的周圍，成為一個(gè)巨大的圓環(huán)，這個(gè)圓環(huán)就是未來(lái)形成大行星的原料。在這個(gè)圓環(huán)中，揮發(fā)性的物質(zhì)變成了氣體，只留下堅(jiān)硬的巖石成為較小的行星。還有另一些揮發(fā)性的氣體，在更遠(yuǎn)的地方變成了冰冷的物質(zhì)，它們組成了體積龐大的木星、土星、海王星和天王星。

這種說(shuō)法由來(lái)已久，但是現(xiàn)在人們才發(fā)現(xiàn)，這其中存在的矛盾越來(lái)越多。現(xiàn)在的天文學(xué)家可以在計(jì)算機(jī)上演示恒星和行星的誕生，當(dāng)然也包括太陽(yáng)系的誕生。他們發(fā)現(xiàn)，按照計(jì)算機(jī)演示，在火星的位置應(yīng)該有一顆大行星，這顆行星應(yīng)該有十幾倍的地球質(zhì)量，但現(xiàn)實(shí)是僅有一顆可憐的火星，質(zhì)量只相當(dāng)于地球的11%。不僅火星太小，就連它的鄰居——地球的質(zhì)量也很小，它倆合在一起的質(zhì)量還不到預(yù)計(jì)行星的1/10。

這2個(gè)小個(gè)子的存在顯然不符合演化模型。天文學(xué)家認(rèn)為，這里丟失了很多的質(zhì)量。不僅如此，尋找日外行星的研究者也提出了同樣的疑惑：他們已經(jīng)在很多太陽(yáng)系以外的恒星身邊找到了幾千顆行星，這些恒星身邊都有質(zhì)量較大的行星，包括被稱為“超級(jí)地球”的巖石行星，還有像木星這樣的類木行星。恒星身邊都有大行星，這種情況在宇宙中十分普遍，但太陽(yáng)系就是這么奇怪，較大的行星都在太陽(yáng)系的外側(cè)。

逼入太陽(yáng)系

天文學(xué)家認(rèn)為，太陽(yáng)系在早期形成的時(shí)候，可能不是這樣的。那時(shí)候，在內(nèi)太陽(yáng)系，也就是靠近太陽(yáng)的地方應(yīng)該存在一顆大行星。只不過(guò)它被土星和木星這2個(gè)巨無(wú)霸欺負(fù)，驅(qū)趕著它靠近了太陽(yáng)，最后墜落到太陽(yáng)上面，成為了太陽(yáng)的一部分。

雖說(shuō)木星的質(zhì)量只有太陽(yáng)的千分之一，但木星的質(zhì)量是另外7顆行星質(zhì)量總和的2.5倍。土星也不簡(jiǎn)單，這就讓它們有了巨大的引力，而且它們也不是在目前這個(gè)位置形成的。

就拿木星來(lái)說(shuō)，它是在3.5個(gè)天文單位的地方形成的。一個(gè)天文單位，也就是地球到太陽(yáng)的距離。換句話說(shuō)，它誕生的那個(gè)地方是地球與太陽(yáng)距離的3.5倍。在那個(gè)地方形成之后，它并沒(méi)有閑著，而是一圈又一圈地邁著螺旋舞步靠近太陽(yáng)，直至來(lái)到距離太陽(yáng)1.5個(gè)天文單位的地方。但它并沒(méi)有在此停留太久，它又開(kāi)始向外擴(kuò)張，環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道一圈比一圈大，最后來(lái)到了現(xiàn)在距離太陽(yáng)5.2個(gè)天文單位的地方。

與木星一起遷移的還有另一個(gè)巨無(wú)霸——土星，據(jù)推測(cè)，土星可能是在木星外側(cè)4.5個(gè)天文單位的地方形成的。之后它也經(jīng)歷了一次靠近太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，最后又隨木星一點(diǎn)點(diǎn)地向外擴(kuò)張，走到了今天距離太陽(yáng)9.5個(gè)天文單位的地方。

木星和土星都是太陽(yáng)系的巨無(wú)霸，擁有強(qiáng)大的影響力。當(dāng)它們向著太陽(yáng)系內(nèi)側(cè)遷移時(shí)，會(huì)把本來(lái)更靠近太陽(yáng)的行星排擠掉。受到這樣聯(lián)手的打擊，這些行星的運(yùn)行軌跡會(huì)一圈比一圈小，最終墜落到太陽(yáng)上面。那木星和土星為什么沒(méi)有墜落到太陽(yáng)上呢？這是因?yàn)樗鼈冏罱K形成了軌道共振，也就是木星圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)3圈，土星就會(huì)公轉(zhuǎn)2圈，這種軌道共振是一種穩(wěn)定的關(guān)系，起到了緊急剎車的作用。因此可以說(shuō)，土星和木星是一對(duì)同盟，它倆在聯(lián)手逼死了一顆太陽(yáng)身邊的大行星后，自己趕緊踩了剎車。

被拋入邊疆

研究日外行星的科學(xué)家認(rèn)為，行星的遷移在一個(gè)行星系中是很常見(jiàn)的事情。它能把其他行星推進(jìn)深淵，最終墜入恒星，也能把其他大行星排擠掉，將它們甩入行星系的外圍。

當(dāng)冥王星還是第九大行星的時(shí)代，人們就一直認(rèn)為，太陽(yáng)系還存在第十大行星。當(dāng)冥王星被除名時(shí)，人們以為對(duì)太陽(yáng)系邊疆了解得足夠多了。但是這個(gè)時(shí)候，有跡象表明，太陽(yáng)系邊疆存在一顆質(zhì)量很大的行星，它的質(zhì)量大得出奇，絕不是普通的柯伊伯帶天體。柯伊伯帶天體的總質(zhì)量?jī)H僅與月球差不多，它們是由塵埃環(huán)最邊緣的物質(zhì)形成的。太陽(yáng)系最邊緣的物質(zhì)實(shí)在太少了，只能形成這些小天體，那么，太陽(yáng)系邊緣的這個(gè)大行星必然是在太陽(yáng)系內(nèi)側(cè)形成，而后遷移到太陽(yáng)系邊緣的。它之所以會(huì)跑到太陽(yáng)系的邊疆，也是因?yàn)橥列呛湍拘堑倪w移造成的。

當(dāng)木星和土星形成了軌道共振，穩(wěn)定下來(lái)后，更外側(cè)的天王星和海王星也隨之穩(wěn)定了下來(lái)。接下來(lái)，天王星和海王星也形成了軌道共振，達(dá)到了同盟的作用。這兩對(duì)同盟的共同作用阻止了外太陽(yáng)系的星體進(jìn)入太陽(yáng)系的內(nèi)部。同時(shí)，它們也一起使勁，把本來(lái)該在柯伊伯帶形成的大行星排擠到了太陽(yáng)系的邊疆。

之前，這顆遭到排擠的大家伙被稱為“第十大行星”，冥王星被除名后，它又被稱為“第九大行星”。這是一個(gè)神秘的大行星，迄今也未在我們眼前露面，但已有的證據(jù)表明，它就隱藏在太陽(yáng)系的邊疆。這顆大行星直徑應(yīng)該有1000千米，它的軌道公轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)達(dá)1000年。