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木星曾与原行星对撞,摧毁原始致密核心

根据2019年8月14日发表在《自然》杂志上的一篇论文,大约45亿年前,木星与一颗比地球重10倍的原行星相撞。研究表明,这种巨大的影响形成了木星的稀释核心,其中含有氢和氦。

照片:哈勃太空望远镜拍摄的朱庇特照片。

在美国宇航局的朱诺任务被发射到木星轨道之前,科学家认为木星的核心是密集的。然而,使用朱诺数据的研究发现木星的核心实际上是稀释的,不仅包含岩石材料和冰,还包含氢和锑。

“这也意味着我们从行星形成理论中设想的核心与包络之间没有明显的转变,”该论文的第一作者,中国中山大学教授刘尚飞说。 “这位被稀释的核心科学家认为这不自然。形成“。

“这就是为什么我们提出碰撞的想法:木星在其形成后不久被另一个巨大的原行星(约10个地球质量)击中。”刘尚飞说,“这场灾难性的碰撞摧毁了原来的木星。密集的核心,形成了稀释的结构。”

木星和原恒星的核心融合在这种暴力冲击中。它们的核心与木星的气体包络混合在一起,形成了现在看到的木星的核心结构。

当木星开始在其核心周围形成一个巨大的气体包层时,“质量在不到一百万年内增加了约30倍,”刘说。这个过程被称为失控气体积聚阶段,它破坏了附近的原行星。

“通过计算模拟,我们发现木星在未来几百万年内至少有40%的机会与另一个原行星相撞。”刘尚飞补充说。

研究小组确定,与木星相撞的原行星大约是地球质量的10倍,因为“小的撞击无法穿透木星巨大的气体包层,”刘说。此外,碰撞必须是正面碰撞,因为如果物体没有直接击中木星,它将慢慢下沉到中心,而不是摧毁行星的核心,因为它的能量影响很小。

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