太陽系早期的星球大戰

北辰

太陽身邊 丟失了一個大行星

太陽的起源是一個眾說紛紜的問題。比較普遍的說法是，大約在46億年前，太陽系所在的區域存在著一大片由氫元素構成的星云，也就是氣體塵埃。這些塵埃云發生凝聚，形成了最早的太陽。也許是塵埃自然流動引發，也許是附近的超新星爆發引起，總之，塵埃聚集的原因也是眾說紛紜。

但是太陽系的起源是一個早有定論的事情。在幼年，太陽周圍有一些太陽形成后殘留下來的塵埃，它們環繞著太陽形成一個巨大的圓環。后來圓環中的一些揮發性物質變成了氣體，只留下堅硬的巖石，成為較小的行星。另一些揮發性的氣體，在更遠的地方變成了冰冷的物質，它們組成了體積較大的木星、土星、海王星和天王星，其中木星成為巨無霸。

這種說法由來已久，但是人們發現這種說法存在的矛盾越來越多。天文學家在計算機上演示恒星以及行星的誕生時，發現在火星的位置缺乏一顆大的行星，它的質量有可能超過地球十幾倍，但是現實是這里僅有一顆質量相當于地球質量11%的可憐的火星。不僅火星小，就連它的鄰居——地球的質量也很小。它倆合在一起的質量還不到演示中應該出現的那顆行星的十分之一。這兩個小個子的存在不符合演化模型，這里似乎丟失了很多的質量。

尋找日外行星的研究者也提出了同樣的疑惑，他們在很多太陽系以外的恒星身邊，都可以找到質量較大的行星，包括被稱為超級地球的巖石行星，還有像木星這樣的類木行星。但是，太陽系就是這么奇怪，它的身邊沒有大行星，只有水星、金星、地球和火星這四個小家伙，而較大的行星都在太陽系的外側。

“調皮搗蛋”的木星和土星

現在天文學家普遍認為，太陽系形成之初并不是如今這個樣子，之后發生變化的重要因素，就是木星和土星的 “調皮搗蛋”。拿木星來說，它是在3.5個天文單位的地方形成的（一個天文單位，是地球到太陽的距離），形成之后卻沒有閑著，而是一圈又一圈地邁著螺旋舞步靠向太陽，軌道直徑不斷變小，最后來到距離太陽1.5個天文單位的地方。沒有停留太久，它又向外界擴張，環繞太陽運行的軌道又一圈比一圈大，最后來到了現在距太陽5.2個天文單位的地方。

木星不是自己在行動，跟它一道的還有巨無霸土星。土星也不是在現在這個地方形成的，它可能是在木星外側4.5個天文單位的地方形成的。之后它也經歷了一次靠近太陽又遠離太陽的運動，期間它沒有“超車”，始終隨木星而動。最終走到如今距離太陽9.5個天文單位的地方。

土星和木星是啥時候來到現在這個地方的還說不清楚，但當它們之間的軌道產生共振效果，也就是木星圍繞太陽公轉三圈，土星公轉兩圈時，就形成了一種非常穩定的狀態，因此它們就不再飄忽了。

它們這種在太陽系早期的“調皮”行為引起了很多嚴重的后果。那時候太陽還被塵埃盤包圍著，首先形成行星的它們如此遷移，會把塵埃盤中殘留的物質清掃掉，讓那里再無形成大行星的原料。所以，地球和火星都是“受害者”，因為沒有足夠的塵埃供它們繼續生長了，只能成為太陽系里的小個子。

大行星遷移引發星球大戰

大行星的遷移，不僅會讓所到之處的塵埃物質減少，導致只能誕生大量小行星，而且它們還會驅趕小行星“背井離鄉”。這簡直是星球大戰，一場太陽系早期的星球大戰。

木星和土星的遷移會驅趕大量的小行星離開原位。一些脫序的小星星會向太陽系的內側遷移，在環繞太陽運行的路途中，軌道直徑不斷減小，最后墜落到太陽上面。小行星在“投奔”太陽的過程中，還要經過一個個阻礙，這些阻礙就是太陽系的內行星，比如火星、水星、金星和地球。地球是最大的受災戶，它還攜帶著月球，大大增加了共同的引力，引來更多小行星的撞擊。

離開小行星帶的小行星，也有一部分會向太陽系外側遷移。但是，前面同樣會有大行星如天王星和海王星的攔截，大行星的引力會讓它們又回到太陽系的內側，完成墜落到太陽上的宿命，當然沿途還是會撞擊地球等巖體行星。

木星和土星是災難的制造者，但它們本身也會受到星球大戰的影響。木星是氣態行星，身上看不出什么撞擊的痕跡，但是它的木衛三、木衛四上卻留下了清晰的痕跡。它們在重度轟擊下，巖石層都被砸碎了，而那些彗星也在撞擊產生的高溫下熔化，變成了水，覆蓋在它們的表面，隨著溫度的降低，變成了堅硬的冰。傷口尚未愈合，又要接受下一次的轟擊，于是出現了明顯的分層結構。木衛四地殼之下50-200千米深處存在著一個咸水海洋，海洋之下，是另外一層巖石，所以這個星球具有分層結構。木衛三的分層結構更加明顯。這種分層結構就像是它們身上的傷疤，是它們遭受苦難的最直接證據。

星球大戰也讓木星和土星有了一些收獲，當有的小行星從它們身邊經過的時候，由于速度和角度的特別，會在它們引力的作用下成為它們的俘虜，從此環繞它們運行。因此，木星和土星都有五六十顆衛星，形成龐大的家族。

那場星球大戰的受害者中還有天王星。這是一顆傾斜的行星，大多數的行星總是圍繞著幾乎與黃道面垂直的軸線自轉，可它卻幾乎平行于黃道面，是躺在軌道上圍繞太陽運轉的。這表明它在很久以前受到了一顆質量相當于地球好幾倍的巖體行星的撞擊。

星球大戰的證據多多

除小行星帶外，在太陽系的外側，還有柯伊伯帶，它也可能是大行星遷移的產物。這兩個空曠地帶的天體公轉軌道都不是圓形，而是橢圓形，表明它們都受到了某種影響，這可能就是星球大戰帶來的后果。在太陽系形成初期，在柯伊伯帶爭奪塵埃物質的也是一顆大行星，它可能被排擠到太陽系的邊緣地帶了。

當冥王星還是第九大行星的時代，人們就一直認為太陽系還存在第十大行星，當冥王星從第九大行星的位子上退下來時，人們以為對太陽系邊緣的了解夠多了，但是這個時候，還是有跡象顯示，太陽系邊緣有一顆質量很大的大行星，它遠遠超越了柯伊伯帶天體的質量。最新的測算顯示，柯伊伯帶天體的總質量僅僅跟月球差不多，它們是塵埃環最邊緣的物質形成的。最邊緣的物質太少了，只能形成一些小天體，不可能形成大天體，那么太陽系邊緣如果真的存在一個大行星，那必然是在太陽系內側形成后遷移到太陽系邊緣的。

當木星和土星軌道形成共振，也就穩定了下來之后，太陽系進一步的演變過程就是更外側的天王星和海王星也穩定了下來，因為它倆也形成了軌道共振，達成了同盟。這兩對同盟的共同作用是；在阻止外太陽系的星體進入太陽系內部的同時，也一起使勁，把本來該在柯伊伯帶的大行星排擠到了太陽系的邊緣，這就是現在應該被稱為第九大行星的那個倒霉蛋?，F在模糊的證據表明，太陽系邊緣的這顆大行星直徑該有一千千米，它的軌道公轉周期會長達一千年，也是早期太陽系星球大戰的產物。