木星：太阳系的塑造者和行星杀手(2)

这个想法很有效——1天文单位是地球到太阳的距离，这可以解释为什么地球和金星的质量都远大于火星。火星到太阳的距离为1。5天文单位，位于汉森提出的边界之外，使得火星因为缺少固态物质而无法生长变大。这听起来似乎是一个完美的解释。然而，有一个关键要素缺失了。“汉森并没有解释他是如何得出这一边界所在位置的，”天文学家亚历山德罗·莫尔比代利说，“他也无法解释远在1天文单位之外的气态行星和小行星带。”

为了解释火星的低质量，莫尔比代利与肖恩·雷蒙德、凯文·沃尔什、阿维·曼德尔和戴维·奥布莱恩一起，开始更加仔细地审视太阳系中最大的行星——木星。他们最终提出了大迁徙假说，认为木星是太阳系中形成的第一颗行星，它在一生中进行了两次迁移：一开始是向内朝太阳运动，然后又向外迁移到它今天的位置。这正是事情变得相当有趣的地方。要想形成一颗质量较小的火星，必须削减它的引力俘获区。这是一个非常基本的想法，即火星要体积小，就必须得挨饿。

 

 

木星资料图

 

地球和金星则不必这样。在这种情形下，木星会如何？如果它一直位于火星现在的位置，会发生什么情况？

他们认为，木星曾穿行在内太阳系中，从初始时距离太阳3。5天文单位运动到了仅1。5天文单位处。后者正好是目前火星轨道所在的位置。在早期太阳系中，年轻的太阳周围存在着一个原行星盘，其中浓密的气流和引力会把木星向内拉。这个盘中的稠密气体可以保证木星不会因太过靠近而最终掉入太阳，但同时也意味着木星会吸积掉该区域中大量的物质，对此后火星的形成和生长产生深远的影响。

 

 

木星资料图

 

在这个阶段，类地行星还都没有形成。水星、金星、地球和火星要比气态巨行星更为年轻，它们诞生的时间要晚得多。大迁徙假说认为，在太阳系形成的最初1000万年里，土星会随着木星一起朝太阳方向迁移，并且进入轨道共振状态。这意味着土星和木星会对彼此产生规律且周期性的引力作用，由此清除掉位于它们之间的所有气体，并最终使得这两颗气态巨行星朝外太阳系迁移。