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太陽系的誕生!太陽系是如何誕生的?

2024-07-16科學

在數十億年的深邃歷史長河中,我們所棲身的太陽系,宛如銀河系龐大畫卷上的一座孤島,靜謐地懸浮在銀河系盤的邊緣。如同星系中無數繁星一般,太陽也默默地繞著它的中心旋轉,每一次公轉都耗費著大約2億5千萬年的時光。與此同時,其他天體,盡管彼此間並無直接聯系,卻也各自遵循著相似的軌跡舞動。因此,隨著地質時代的更叠,鄰近恒星的面貌也悄然改變,星星們或近或遠,相互交織成一幅動態的宇宙畫卷。

在遙遠的未來,或許一萬年後,比鄰星將不再是距離太陽最近的恒星,盡管它的名字意味著「相鄰」。然而,當我們仰望星空,有些事物卻始終如一,未曾改變。我們的家園周圍,沒有黑洞、中子星或其他可能帶來淪陷的宇宙威脅。這對於地球生命而言,無疑是一種莫大的幸運,因為一旦遭遇強烈的伽瑪射線爆發,地球的生命之火將瞬間熄滅。

那麽,若黑洞或脈沖星真的闖入我們的太陽系,又將帶來怎樣的災難?僅僅是想象,便足以讓人不寒而栗。這是否意味著,自太陽系誕生之初,或至少在其漫長歷史的大部份時間裏,我們都幸運地位於一個相對穩定的「安全地帶」?答案或許並非如此簡單。

回望50億年前,那時太陽尚未誕生,整個宇宙又是怎樣一番景象?為了簡化這個復雜的問題,我們先將太陽圍繞銀河系中心的公轉運動暫時擱置一旁,待會兒再深入探討。在那個遙遠的時代,不僅太陽和地球尚未形成,就連我們熟知的大多數恒星也還未誕生。

如今,從地球上肉眼可見的多數天體,幾乎都是與太陽同時出現,或是稍晚一些才加入這個宇宙大家庭。除了那些古老的橙矮星和紅矮星之外,它們的起源或授權以追溯到50億年前。然而,這些古老恒星的光芒微弱,需要借助望遠鏡才能窺見它們的真容。

然而,在那個時代,我們可以看到許多亮度極高的白巨星和藍巨星,它們是新生的、熾熱的大品質恒星。這些星星如同流星般短暫而璀璨,與太陽等品質較小且穩定的恒星相比,它們的生命周期要短暫得多。

若在銀河系中某個區域發現大量這樣的恒星,那便意味著那裏正是恒星誕生的熱土。太陽誕生的地方,同樣是這樣一個神秘的所在。

那個神秘的地方被稱為分子雲,是一片由瓦斯和塵埃組成的巨大星際雲團。在這裏,明亮而熾熱的恒星不斷誕生、燃燒殆盡、爆炸,並從它們的碎片中孕育出新的生命。學者們將孕育太陽的母親稱為科特利庫,她等待著與她的姐妹星相同的命運——孕育出另一顆恒星的超新星。

那麽,太陽究竟是在何時誕生的呢?要準確回答這個問題並不容易,因為關於太陽誕生的確切時間,科學家們尚未達成共識。但無論如何,在科特利庫爆炸之後,殘留的瓦斯經過漫長歲月的沈澱和演變,終於孕育出了擁有行星系統的新恒星——太陽。這個過程或許長達數百萬年之久。

當一小團物質在瓦斯和塵埃雲中悄然形成時,太陽的生命便正式拉開了序幕。

這一過程可能是量子漲落的產物,也可能是外部因素如附近超新星爆炸帶來的強大沖擊波所致。隨著團塊不斷吸引周圍的物質,其力量逐漸增強;品質越大,重力也越發強烈。

自誕生之初起,這個團塊便如同宇宙中其他事物一樣,開始了它永恒的旋轉之旅。隨著團塊不斷增大,旋轉速度也愈發加快,並在自身重力的作用下逐漸收縮。周圍的物質雲也隨之旋轉,形成了一種類似龍卷風的壯觀景象。

這種旋轉導致不同區域的收縮速度不均勻,使得雲團逐漸呈現出扁平的煎餅狀,中心部碎形成了厚厚的塊狀物。這些塊狀物便是未來太陽系的原材料。大部份「煎餅」的物質都集中在中心部份的團塊裏,即便是在現在,太陽系總品質的99%以上都集中在太陽上。而團塊本身其實並不大,大量物質集中在有限的空間內導致重力收縮並引發加熱現象。

隨著團塊不斷吸收物質,收縮愈發劇烈,內部溫度也逐漸升高。最終當溫度達到數百萬攝氏度時,一場驚人的核融合反應被點燃——從這一刻起團塊便成為了一顆恒星也就是我們所熟知的太陽。

雖然此時的太陽還年輕而朦朧但它已經是宇宙中一顆璀璨的新星了。然而那些始終圍繞著團塊旋轉卻未曾墜落的「煎餅」雲部份又經歷了怎樣的命運呢?或許你已經猜到了——那裏正是行星誕生的搖籃。行星的形成過程與太陽相似但所需的物質卻少得多。

每個行星都是由相似的物質團塊聚集而成它們吸引、碰撞並融合周圍的一切最終形成了我們今天所見到的行星世界。學者們將這些小型天體稱為微行星它們雖小卻蘊藏著巨大的能量和潛力。

事實上許多現在存在的小行星都是很久以前行星形成過程中的殘余物。正是這些微小的天體逐漸匯聚成了更加強大穩固的原行星就像是用磚塊慢慢建造起一座宏偉的建築一樣。

長久以來人們一直認為太陽系中的行星是在與它們現在軌域大致相同的位置形成的並且數量固定為八顆。然而隨著新研究成果的不斷湧現這一傳統觀念正面臨著挑戰和變革。

在浩渺的宇宙中,原行星的數量可能遠超我們的想象,或許有數十個之多。這些星球的軌域混亂無序,不穩定,與我們今日所見的景象大相徑庭。它們相互碰撞,甚至將彼此推向太陽系之外,如同宇宙中的一場激烈角逐。

這種激烈的沖突持續了至少一億年之久,留下了無數的傷痕和銘印。

地球與另一顆原行星的碰撞,便是這場宇宙大戰的見證之一,它誕生了我們的月球。而水星在這場動蕩中幾乎失去了所有的地函,天王星更是開始以獨特的側向姿態旋轉。經歷了這一切的動蕩與變遷,太陽系最終只留下了八顆主要行星。

然而,宇宙的演變並未就此停止。木星,這位太陽系中的大麥克,曾在某個時刻偏離了它的軌域,直沖向太陽,沿途摧毀了一個小行星帶中的龐然大物。

更令人震驚的是,木星似乎一直在阻止火星吸收足夠的物質,我們或授權以稱之為「掠奪」。這也是火星相較於地球和金星顯得如此渺小的主要原因。

在那個動蕩的時代,地球的命運也岌岌可危。木星可能會毫不留情地將地球摧毀,或是將其拋入無盡的宇宙深淵。更為驚人的是,木星甚至可能一度進入了比水星更靠近太陽的軌域,成為一顆熾熱的巨行星,也就是我們所說的「熱木星」。科學家們已經發現,其他恒星周圍也存在著許多這樣的行星。

然而,木星的野心並未得逞。土星這位同樣強大的巨行星,用其強大的重力阻止了木星的瘋狂舉動。在距離太陽約1.5個天文單位的位置,木星開始逐漸遠離太陽。而在這期間,海王星或許更早一些,被木星推向了太陽系的邊緣。

當木星終於冷靜下來,回到了它現在的軌域,太陽系再次恢復了寧靜。太陽逐漸變得熾熱,地球上誕生了珍貴的生命,眾多天體繼續圍繞著星系中心旋轉。那些創造太陽、行星的塵埃、瓦斯和恒星集合體,早已在宇宙的風暴中消散,化作宇宙的塵埃。

然而,我們仍對許多問題感到困惑。我們的家鄉在銀河系中的哪個角落?與太陽一同誕生的姊妹恒星又身在何方?這些問題,或許永遠沒有確切的答案。但正是這些未知,讓我們對宇宙的探索充滿了無盡的熱情和期待。