木星吞吃了自己的孩子

史來多

目前發(fā)現(xiàn)，木星擁有66顆天然衛(wèi)星。其中最大的4顆，是400多年前由意大利物理學(xué)家伽利略發(fā)現(xiàn)的，被稱為“伽利略衛(wèi)星”。

這4顆衛(wèi)星在科學(xué)史上曾扮演過重要角色：歐洲中世紀(jì)一度盛行“地球中心說”，認(rèn)為地球是宇宙的中心，所有天體都圍繞地球轉(zhuǎn)。而400多年前，伽利略通過木星的這4顆衛(wèi)星首次證明了，并非所有天體都圍著地球轉(zhuǎn)。這給了“地球中心說”最初的一擊。

但是科學(xué)家最近才揭示，在木星的早期，擁有的大衛(wèi)星其實(shí)還不止這4顆，而有20顆甚至更多。

這個結(jié)論來自對木星和它的衛(wèi)星形成過程的電腦模擬。

眾所周知，木星有著一條寬寬的“腰帶”，叫木星環(huán)。這里是衛(wèi)星誕生的搖籃。科學(xué)家在模擬中發(fā)現(xiàn)，在太陽系形成的早期，木星環(huán)的質(zhì)量會不斷增加，甚至能達(dá)到木星質(zhì)量的百分之幾十。可是要解釋木星當(dāng)前這些衛(wèi)星的起源，只需歷史上木星環(huán)的質(zhì)量一度達(dá)到木星質(zhì)量的2%就夠了。那么木星環(huán)在壯大的過程中，多余的物質(zhì)上哪兒去了？最大的可能是，木星環(huán)中的大部分物質(zhì)形成了衛(wèi)星，后來這些衛(wèi)星又被木星“吞吃”掉了。

讓我們先說明一下木星環(huán)質(zhì)量為何會變大。當(dāng)太陽最初從由氣體和塵埃混合而成的星云中誕生的時候，星云具有相當(dāng)高的自轉(zhuǎn)速度，所以并非所有的氣體和塵埃都掉進(jìn)了太陽的核反應(yīng)“熔爐”里，其中很大一部分被甩了出來，圍繞太陽形成一個星云盤。后來，行星就是從這個星云盤上陸續(xù)誕生的。

木星誕生之初，這個星云盤上的物質(zhì)還很豐富，在木星引力的拉拽下，源源不斷地流向木星。這些物質(zhì)充實(shí)了木星環(huán)，木星環(huán)的質(zhì)量由此越變越大。隨后，木星環(huán)中就誕生了許多大質(zhì)量的衛(wèi)星。它們靠著一定的離心速度抵抗著木星的引力。但既然這些衛(wèi)星處于木星環(huán)中，而那時的木星環(huán)又比較密實(shí)，所以它們在運(yùn)動過程中難免要與周圍的物質(zhì)發(fā)生摩擦，從而降低速度。速度一降低，它們就沒有足夠的離心力抵抗木星引力，最后一個個以螺旋的方式掉進(jìn)了木星。

太陽是否也干過此類事情？

可謂“成也蕭何，敗也蕭何”。星云盤物質(zhì)的涌入，一方面催生了木星的衛(wèi)星，另一方面又給這些衛(wèi)星的運(yùn)動制造了很大的障礙，導(dǎo)致它們紛紛墜毀。假如我們把幾乎同一時期產(chǎn)生的衛(wèi)星算作一代，那么據(jù)科學(xué)家估計，這一過程經(jīng)歷了差不多5代。前后墜毀的衛(wèi)星不下20顆。直到圍繞太陽的星云盤足夠稀薄，不再有物質(zhì)流入木星環(huán)，土星環(huán)中衛(wèi)星運(yùn)動也不再受到阻擾，這一過程才告終。而今天，4顆伽利略衛(wèi)星就是最后一代衛(wèi)星中的幸存者。

事實(shí)上，天文學(xué)家觀察到，3顆伽利略衛(wèi)星的運(yùn)動至今仍受到微小的干擾，每年以極小的速度挨近木星，長此以往，終有一天也要成為木星的盤中餐。

這個理論給人很多啟發(fā)。天文學(xué)家猜測，類似的一幕說不定在土星上也上演過。此外，還可以把“舞臺”擴(kuò)大到整個太陽系：也許在太陽系形成的早期，在星云盤里曾經(jīng)誕生過好多行星，但這些行星后來都被太陽“吞吃”了。只有等星云盤足夠稀薄之后，新誕生的行星才免遭被“吞吃”的厄運(yùn)，而如今所謂的八大行星，或許正是最后一代行星中的幸存者。

（摘自《大科技》）