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1、行星形成原理在天文学界,有两种关于太阳系内行星形成的理论:一种是被广泛接受的“核心吸积理论,这种理论能很好解释”类地行星的形成,但在解释像土星这样的巨大气态行星形成时却遇到了困难;第二种被称为“吸积盘不稳定理论,这种理论能够解释巨大气态行星的形成。核心吸积理论在大约46亿年前,整个太阳系还只是由气体和尘埃组成的云团,被称为太阳星云。这团气态星云在自身的引力作用下开始坍缩并加速旋转,在星云的中心逐渐形成了太阳。当太阳形成之后,剩余的物质也开始集聚到一起。在引力的作用下,小颗粒聚集成大颗粒,大颗粒聚集成更大的颗粒。太阳风把附近较轻的元素(如氢和氮等)吹散,只剩下较重的岩石物质等聚集成了类地行星。在
2、距离太阳较远的地方,太阳风对轻质元素的影响较小,允许在那里聚集形成巨气态行星,如土星。小行星、彗星以及月球也以类似的方式逐渐形成。土星几乎完全由氢元素和氮元素组成,其它痕量元素也存在于它的大气层中。根据该理论,在土星形成初期,为了捕获大量的气体星云,它必须要首先迅速形成一个大质量的核心,然后在太阳风吹散其周围的气体星云之前把它们吸引过来。吸积盘不稳定理论核心吸积理论无法满足巨大气态行星快速形成的要求。根据核心吸积理论,气态行星的形成需要几百万年的时间,这要比早期太阳系所能够提供气体原料的时间长得多。与此同时,核心吸积理论还无法面对行星向太阳系内部快速迁移的问题,因为婴儿行星会在非常短的时间内朝太阳做螺旋靠近运动。根据相对较新的“吸积盘不稳定理论,,在太阳系早期,吸积盘中的气体和尘埃云团由于不稳定性已经形成了许多团块,随着时间的推移,这些团块开始逐渐聚集成巨大的气态行星。该理论解释的形成行星的方式比核心吸积理论要快速,只需要几千年就可以完成,这样行星的胚胎就能够在很短的时间内捕获转瞬即逝的轻质气体。该理论也能够使巨气态行星的质量快速增长,到达能稳定绕太阳运行的程度,从而防止撞向太阳厄运的发生。随着科学家继续对太阳系内以及绕其它恒星运动的行星的研究,我们必将能更好地理解像土星这样的巨大气态行星是如何形成的。