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行星形成可能类似滚雪球 宇宙尘埃相互黏结


http://www.sina.com.cn 2006年08月25日 00:03 新华网

  新华网洛杉矶3月12日电(记者陈勇)宇宙中的行星是由恒星诞生之后的宇宙尘埃所形成,这一观点已经被大多数人所接受。但微小的尘埃是如何形成行星的呢?这个问题仍然困扰着天体物理学家。

  有研究人员认为,星际尘埃之间的万有引力使它们互相聚集,形成原始行星。但实际观测已经发现,恒星会常常引发星际“粒子风暴”,这种冲击远远大于宇宙尘埃之间的万
有引力,会吹散宇宙尘埃,因此“万有引力说”难以成立。

  美国

能源部下属的太平洋西北国立实验室提出了新观点:行星形成可能像“滚雪球”,微米尺寸的宇宙尘埃外面包裹有一层冰,而这种冰是具有黏结性的,起到类似胶水的作用。当宇宙尘埃互相碰撞时,冰将它们“黏”在一起,于是这个“核”一点点变大,形成原始状态的行星。

  提出这一理论的詹姆斯·科文在最新一期美国《天体物理学杂志》上发表论文说,人们也许会认为宇宙尘埃之间互相碰撞会像两个

台球碰撞一样发生反弹。但实际上,恒星诞生之初,其周围接近真空,而且温度最高不过100开尔文(零下173摄氏度左右),在这种状态下冰的特征与人们冬天看到的冰大不一样。冰会发生极化现象,好比磁铁一样产生吸引力。

  研究人员还认为,在恒星诞生之初的宇宙环境里形成的冰,其分子结构不会排列有序,而是形成如同绒毛一般的杂乱形式,这样冰的弹性会急剧下降。当它们互相碰撞时,电引力就足以克服反弹的力,使它们互相黏结在一起。

  为了验证这一假设,研究人员模拟太阳系初期的环境,在温度100开尔文以下的真空舱中让冰生长,然后让直径1毫米多的瓷球向冰面坠落,结果发现瓷球的反弹高度只有坠落高度的8%左右,而在普通冰面上,瓷球反弹的高度达到坠落高度的80%,这说明实验中冰的反弹力量大大削弱了。

  科文说,这一实验证明被冰包裹的宇宙尘埃会产生弹性下降的现象,如果考虑冰之间的电引力,就能模拟宇宙尘埃像“滚雪球”一样形成行星内核的过程。

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