大約45億年前，年輕的木星與一個比地球大10倍的行星胚胎發(fā)生正面相撞。一項新的研究表明，這次巨大的撞擊形成了木星的稀核，稀核中包含氫和氦。

在美國國家航空航天局(NASA)發(fā)射“朱諾號”(Juno)繞木星軌道運行并對木星進行研究之前，科學家們一直認為木星有著一顆致密的核心。中國珠海中山大學的主要研究作者劉尚飛在一封電子郵件中說：“天文學家曾經(jīng)認為木星有一個小而緊湊的核心，質(zhì)量從5到20個地球質(zhì)量不等。”

科學家們之所以有這樣的假設是因為木星一開始是一個由巖石和冰組成的行星胚胎。然而，利用“朱諾號”數(shù)據(jù)進行的研究發(fā)現(xiàn)，這顆行星有一個擴大的稀釋核心——這個核心不僅由巖石物質(zhì)和冰組成，還包括氫和氦。劉說，這“也意味著在核心和包絡層之間沒有我們之前從行星形成理論中設想的那種劇烈轉變”。科學家們認為，這種稀核是無法自然形成的。

　　根據(jù)一項新的研究，木星稀薄的核心是由一次與巨大行星胚胎的撞擊形成的。這種影響可以在這個可視化圖中看到。(圖片來源：日本天體生物學中心)

劉說：“這就是為什么我們提出了撞擊的想法：木星在形成后不久就被另一個巨大的行星胚胎(約10倍地球質(zhì)量)迎頭撞擊。這樣一場災難性的碰撞摧毀了木星的原始致密核，形成了一個稀釋核狀結構。”

這項新研究的作者認為，年輕的木星和行星胚胎的核心在這次猛烈的撞擊中融合。這兩個核心的物質(zhì)都部分與木星的氣態(tài)包絡層混合，直至今天，這仍然可以在這顆行星的結構中檢測到。

劉說，當木星開始圍繞其核心形成巨大的氣體外殼時，“它的質(zhì)量在不到100萬年的時間里增加了大約30倍。”這個過程被稱為逃逸氣體的吸積階段，這擾亂了在附近發(fā)育的行星胚胎。

劉補充說：“通過計算模擬，我們發(fā)現(xiàn)，在未來幾百萬年內(nèi)，木星與另一個行星胚胎相撞的幾率至少有40%。”

劉說，研究小組確定，與木星相撞的行星胚胎的質(zhì)量一定是地球的10倍左右，因為“較小的撞擊物無法穿透木星的巨大外殼”。此外，這次碰撞肯定是正面的，因為如果這個物體沒有正面撞擊木星的話，它會慢慢地向核心下沉，而不是直接摧毀木星的核心，因為非正面撞擊產(chǎn)生的能量要小得多。

這項研究發(fā)表在8月14日的《自然》雜志上。

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