《天地本源》（楊建立著）第七章 開天辟地

開天辟地啟鴻蒙，

混沌初開析濁清嫩舟。

陰濁凝而成大地，

清陽升化作蒼穹怀偷。

開天辟地之所謂“天”家厌，是指以太陽為代表的日月星辰。這里的“地”椎工，當然指我們繁衍生息的大地山川饭于。“天地本源”维蒙，則是頭頂?shù)娜赵滦浅疥馈⒛_下的大地山川本質(zhì)與起源。探討天地本源颅痊，就從我們地球和太陽系談起殖熟，探討我們的太陽系，我們的地球斑响，混沌初開的那一刻的景象菱属。

太陽系

我們知道钳榨，太陽是宇宙中普通恒星的一員，她統(tǒng)領(lǐng)著包括地球在內(nèi)的一個龐雜的大家族照皆，稱為“太陽系”重绷。太陽系是以太陽為中心，和所有受到太陽引力約束的天體集合：8顆行星膜毁、至少173顆已知的衛(wèi)星昭卓、幾顆已經(jīng)辨認出來的矮行星(冥王星、谷神星瘟滨、鬩神星候醒、妊神星和鳥神星）和數(shù)以億計的太陽系小天體。這些小天體包括小行星帶天體杂瘸、柯伊伯帶天體倒淫、彗星，以及星際塵埃败玉。

也或者描述為敌土，太陽系的領(lǐng)域包括一顆黃矮星--太陽，4顆與地球類似的類地行星运翼，由許多巖石組成的小行星帶返干，4顆外部充滿氣體的類木行星，充滿冰凍的小巖石血淌，被稱為柯伊伯帶 的第二個小天體區(qū)等矩欠。

關(guān)于太陽系起源的學(xué)說理論，經(jīng)歷了一個漫長而曲折悠夯、紛繁而復(fù)雜的過程癌淮，形成了多種學(xué)說流派，時至今日仍在爭議之中沦补。

星云說

最早提出太陽系起源學(xué)說的是德國哲學(xué)家乳蓄、天文學(xué)家康德。1755年策彤，康德發(fā)表《自然通史和天體論》一書栓袖，首先提出太陽系起源星云說〉晔康德在書中指出：太陽系是由一團星云演變來的。這團星云由大小不等的固體微粒組成音榜，“天體在吸引力最強的地方開始形成”庞瘸，引力使微粒相互接近，大微粒吸引小微粒形成較大的團塊赠叼，團塊越來越大擦囊，引力最強的中心部分吸引的微粒最多违霞，首先形成太陽。外面的微粒在太陽吸引下向中心體下落時瞬场，與其他微粒碰撞而改變方向买鸽，成為繞太陽的圓周運動，這些繞太陽運轉(zhuǎn)的微粒逐漸形成幾個引力中心贯被，最后凝聚成繞太陽運轉(zhuǎn)的行星眼五。衛(wèi)星的形成過程與行星相似。

康德認為彤灶，彗星是在原始星云的外圍形成看幼，太陽對它們的引力較弱，所以彗星軌道的傾角多種多樣幌陕。行星自轉(zhuǎn)是由于落在其上的質(zhì)點撞擊所產(chǎn)生的诵姜。康德還用行星區(qū)范圍的大小解釋行星的質(zhì)量分布搏熄。

由于當時形而上學(xué)自然觀的排斥棚唆，康德的理論并沒有引起人們的注意，長期被埋沒心例。直到1796年宵凌，法國著名數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家拉普拉斯（P.S.Laplace）在他的《宇宙體系論》一書中，獨立地提出了另一種太陽系起源的星云假說契邀，人們才想起41年前康德已提出此理論摆寄，因而后人把此學(xué)說稱為康德-拉普拉斯星云假說。整個十九世紀坯门，這種學(xué)說在天文學(xué)中一直占有統(tǒng)治的地位微饥。

拉普拉斯的星云說認為，形成太陽系的云是一團巨大的古戴、灼熱的欠橘、轉(zhuǎn)動著的氣體，大致呈球形现恼。由于冷卻肃续，星云逐漸收縮。因為角動量守恒叉袍，收縮使轉(zhuǎn)動速度加快始锚，在中心引力和離心力的共同作用下，星云逐漸變?yōu)楸馄降谋P狀喳逛。在星云收縮中瞧捌，每當離心力與引力相等時，就有部分物質(zhì)留下來，演化為一個繞中心轉(zhuǎn)動的環(huán)姐呐，以后又陸續(xù)形成好幾個環(huán)殿怜。最終，星云中心部分凝聚形成太陽曙砂，各個次級環(huán)則凝聚成各個行星头谜。較大的行星在凝聚過程中同樣能分出一些氣體物質(zhì)環(huán)來形成衛(wèi)星系統(tǒng)。

康德的星云學(xué)說主要是從哲學(xué)角度提出的鸠澈，而拉普拉斯則從數(shù)學(xué)柱告、力學(xué)角度充實了星云學(xué)說。

由于拉普拉斯在學(xué)術(shù)界的威望款侵，以及他對星云學(xué)說的嚴謹論述末荐，使得星云說在十九世紀被人們普遍接受。

當然新锈，由于科學(xué)發(fā)展水平的限制甲脏，康德-拉普拉斯的星云學(xué)說存在不少缺點和錯誤。但就總體而言妹笆，這個學(xué)說的基本思想應(yīng)該說是正確的块请。

漩渦說

1944年，德國物理學(xué)家魏茨澤克提出“漩渦說”拳缠《招拢“漩渦說”在有關(guān)太陽的形成方面，與康德-拉普拉斯星云假說類似窟坐，認為太陽形成后海渊，被一團氣體塵埃云環(huán)繞著，氣體塵埃云因轉(zhuǎn)動而變?yōu)楸獗P哲鸳，盤中出現(xiàn)湍流臣疑，形成漩渦的規(guī)則排列♂悴ぃ總共有5個次級漩渦（當時人們只知道五大行星）讯沈，次級漩渦里形成行星。

現(xiàn)已證明婿奔，在單純的氣體星云之中缺狠，沒有足夠能量來維持湍流，漩渦會很快擴散而消失萍摊，因此傳統(tǒng)的漩渦說難于成立挤茄。要是在星盤中形成并保持“漩渦”，必定需要較大質(zhì)量固體物質(zhì)存在冰木，局部形成較強的引力場驮樊。

原行星說

1949年，美國天文學(xué)家柯伊伯提出了“原行星說”片酝，認為星云盤中發(fā)生引力不穩(wěn)定性囚衔，瓦解為一些大的氣體球--“原行星”，例如雕沿，原地球質(zhì)量為現(xiàn)在地球質(zhì)量的500倍练湿，原木星質(zhì)量為現(xiàn)在木星質(zhì)量的20倍。原行星中心部分的氣體凝集成固體审轮。離太陽較近的類地原行星的外部氣體被太陽輻射蒸發(fā)掉肥哎，只留下固體部分。離太陽較遠的類木原行星因質(zhì)量大疾渣、溫度低篡诽，能保留一部分氣體，這樣就解釋了行星的物態(tài)榴捡。這個學(xué)說還認為杈女，衛(wèi)星是由原行星俘獲周圍物質(zhì)團塊形成的。

大爆炸說

認為太陽系是“黑洞”爆炸生成的吊圾。在黑洞爆炸時达椰，黑洞的內(nèi)核及外殼物質(zhì)在強烈的爆炸中，產(chǎn)生裂變反應(yīng)项乒，在爆炸中形成的碎片迅速膨脹啰劲，其體積由幾倍到幾十倍，由十到百檀何，由百到千蝇裤，由千到萬，直至由幾萬倍到幾億倍频鉴，在裂變過程中栓辜，產(chǎn)生了含有大量氕及其它能產(chǎn)生聚變物質(zhì)的氣團，這些氣團中的可致聚變的物質(zhì)達到一定量砚殿，氣團的體積和內(nèi)部壓力達到一定程度啃憎，該氣團的核聚變產(chǎn)生了。這樣就形成恒星的幼體似炎。幼體在漫長的歲月中辛萍，或同其它恒星合并，或吞噬漫長的旅途中所遇到的殘體羡藐，不斷發(fā)展壯大自身贩毕，逐淅成為今天的太陽。這些碎片的迅速澎漲仆嗦，其實是一個裂變的過程辉阶，在裂變過程中，有的以固態(tài)的形式保持下來，這些物質(zhì)和其它的固態(tài)物質(zhì)隨時相遇谆甜，通過相互吸引垃僚，發(fā)生物理變化或化學(xué)變化，合并在一起;不斷的吞噬所遇到的體積小的固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)规辱，使其體積不斷增加谆棺，質(zhì)量不斷增大，捕捉和吸引其它物質(zhì)的能力逐漸增強罕袋，終于改淑，吸引住了一個體積較大的固態(tài)物質(zhì)，該物質(zhì)又有一定的反引力的效應(yīng)浴讯，這樣就成了行星和衛(wèi)星的系統(tǒng)朵夏。

我們知道，太陽系的是一個大系統(tǒng)榆纽，除太陽之外仰猖，主要成員是大大小小的行星，在這個意義上掠河，太陽系是一個“行星系”亮元。要理解太陽系的形成，最重要的是要解決太陽系行星的來源問題唠摹。

行星來源之爭

有關(guān)太陽系行星以及其他成員的物質(zhì)來源和形成方式至今存在爭議爆捞，歷史上，有三類不同的太陽系起源學(xué)說：

1勾拉、災(zāi)變說煮甥。行星物質(zhì)是因某一偶然的劇變事件從太陽中分離出來的，如當銀河系中的一顆恒星走近（或碰撞）太陽時藕赞，從太陽中分離出的物質(zhì)形成了行星成肘。

我們知道，要想搞清太陽系外恒星是否帶有的行星斧蜕，很是困難双霍，因為這些行星體積相對渺小，距離遙遠批销，并且本身不發(fā)光洒闸，觀測難度非常大。

然而均芽，但隨著宇航時代的到來丘逸，太陽系外行星已經(jīng)有了大量發(fā)現(xiàn)，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了6000多顆掀宋。這充分說明恒星攜帶行星系統(tǒng)深纲，是一個非常普遍的現(xiàn)象仲锄。

在太陽系內(nèi)，除水星和金星沒有衛(wèi)星外湃鹊，地球有1個月球做衛(wèi)星儒喊，火星有2個衛(wèi)星，巨行星如土星涛舍、木星澄惊，就更加夸張，都擁有60個以上的“小月亮”富雅，說明太陽系內(nèi)行星擁有衛(wèi)星也是非常普遍的現(xiàn)象。假如這些行星肛搬、衛(wèi)星都是“災(zāi)變”引起的話没佑，那么，宇宙災(zāi)變發(fā)生率也太高了點温赔，“災(zāi)變說”沒有普適性蛤奢。

2、俘獲說陶贼。太陽從恒星際空間俘獲的物質(zhì)形成了原始行星云啤贩，行星云后來形成了行星。

行星云為什么沒有彌散開來拜秧，而是被太陽所俘獲痹屹，并且凝聚成行星，這一點很難解釋枉氮。而太陽從太陽系之外直接俘獲“成品”行星的幾率又很小志衍，同時俘獲成批行星的幾率幾乎為零，如此俘獲說有些牽強聊替。

3楼肪、共同形成說。整個太陽系所有天體都是由同一個原始星云形成的惹悄，星云的中心部分物質(zhì)形成太陽春叫，外圍物質(zhì)形成行星等天體。至于這些物質(zhì)如何形成天體泣港，同樣需要進一步研究暂殖。

除了以上幾種學(xué)說，還有一些變種的學(xué)說爷速。如美國地質(zhì)學(xué)家張伯倫提出了“星子說”央星；英國天文學(xué)家金斯提出的“潮汐說”；里特頓等人的“雙星說”惫东；霍伊爾等人的“超新星說”等莉给。

各種學(xué)說眾“說”紛紜毙石，百“說”爭鳴。各種學(xué)說都有一定道理颓遏，也有一些觀測事實為依據(jù)徐矩。但也都存在著缺陷，存在著無法解釋的客觀存在叁幢，都有不圓滿不完備的地方滤灯。

爭議焦點

之所以有這么多的學(xué)說在爭鳴，其實質(zhì)是因為它們都在想方設(shè)法解答一個核心問題曼玩，那就形成巖質(zhì)星體的固態(tài)重物質(zhì)哪里來的鳞骤？

按照傳統(tǒng)理論，組成“前太陽星云”的物質(zhì)基礎(chǔ)黍判，是氫豫尽、氦等氣體物質(zhì)。

在這樣物質(zhì)組成的前太陽星云中顷帖，怎樣才能夠誕生出來類地行星美旧、月球、土星衛(wèi)星贬墩、木星衛(wèi)星中那么多只有極少量大氣榴嗅，絕大部分質(zhì)量是重物質(zhì)的巖質(zhì)星球的？

“災(zāi)變說”解決這一難題的辦法是陶舞，先讓太陽內(nèi)部氫氦等物質(zhì)聚變合成重元素嗽测，再來一個星球大碰撞，或者來一個近距離擦身而過吊说，把太陽內(nèi)部重物質(zhì)碰撞或者抽取出來论咏，然后凝聚成巖質(zhì)星體。

“原行星說”的方法是颁井，先將星球聚集的大大的氣態(tài)星球厅贪，等星球中的塵埃聚集在一起了，再由太陽風把絕大部分外層氣體吹走雅宾，只留下固體塵埃凝聚在一起养涮。

“星子說”與“原行星說”異曲同工。

“俘獲說”就更簡單眉抬、更粗暴了贯吓，直接使用暴力，搶來巖石物質(zhì)蜀变，或者直接搶過來巖質(zhì)星體悄谐，再也不用為此撓破頭皮去想了。

真是八仙過海库北，各顯神通爬舰。然而们陆，這總是讓人想起來當年，為了解釋有些行星在天穹上時進時退的現(xiàn)象情屹，人們生生造出來本輪與均輪學(xué)說坪仇，這樣似乎都有些牽強附會之嫌，說服力不強垃你。

那么椅文，究竟太陽系是怎樣形成的呢？

最近幾十年惜颇，有關(guān)太陽系起源的資料大量增加皆刺，太陽系起源研究進入了從一般的定性假說到定量分析，從探討個別問題到對大量資料作全面系統(tǒng)的綜合分析研究的新時代官还。雖然各種學(xué)說之間有許多差異芹橡，但在很多方面已經(jīng)形成共同的認識。

大量的天文觀測已經(jīng)證實望伦，所有的恒星都誕生于宇宙星云中，太陽及其家族出自于稱之為“前太陽星云”的一片星云中煎殷，這已是不爭的結(jié)論屯伞。

太陽大約是46億年前由星際云瓦解后的一團小云塌縮形成的，它經(jīng)歷了漫長的的引力收縮階段豪直，其中包括相當一段類似的金牛座T型變星階段劣摇。從地球和月球的古老巖石和隕石的同位素年代分析基本確認，地球和月球約在46億年前形成弓乙。因此末融，太陽系應(yīng)在距今46～50億年前形成的。

與前人的觀點有所不同：筆者主張暇韧，在前太陽星云形成太陽系的過程中勾习，有原始星核參與在整個過程之中，并且起著相當關(guān)鍵的作用懈玻。

我們可以勾勒出如下圖景：

遠在大約46億年之前巧婶，在銀河系中，位于分支懸臂獵戶臂上涂乌，離銀河系中心2.61萬光年的那片空域艺栈，匯聚了一大片原子云。由于偶然間附近發(fā)生了超新星爆炸湾盒，將大大小小若干塊爆炸碎片--“原始星核”投入到了這片原子云中湿右。

由于這些“原始星核”的介入、吸引和凝聚作用罚勾，這片巨大空域中的原子云逐步匯聚收縮毅人，形成“分子云”吭狡，并在圍繞“原始星核”周圍分化出一塊塊的稠密區(qū)域。

太陽系的形成堰塌，與超新星爆發(fā)相關(guān)聯(lián)赵刑，是有地質(zhì)學(xué)依據(jù)的。在幾十年前场刑，傳統(tǒng)觀點還是認為太陽系是在相對孤立中形成的般此。但在近幾十年中，人們對古隕石的研究發(fā)現(xiàn)牵现，有短暫的同位素（如鐵-60）的蹤跡铐懊，該元素只能在大爆炸，以及壽命較短的恒星中形成瞎疼。這顯示在太陽形成的過程中科乎，附近發(fā)生過大爆炸。

有關(guān)大爆炸會形成固體碎塊贼急，并可以較遠距離投送的問題茅茂，我們在“新星之源”一章中已經(jīng)做過介紹，“熱核爆炸”形成“彈片”已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)和證實太抓。

由此我們可以推論空闲，由于這些“原始星核”被投入，在氣體的摩擦下逐步減速并留住其中走敌。它們作為星體的“種子”介入碴倾，慢慢吸聚周圍的氣體、塵埃和小碎塊掉丽，其之質(zhì)量越來越大跌榔，引力也越來越強，最終引發(fā)了引力坍縮捶障。這些“原始星核”中最大的一塊僧须，“霸占”了其勢力范圍內(nèi)大量的氣體、塵埃和小碎塊残邀，形成了如今的太陽皆辽。由于它體積越來越大，其強大的引力非常霸道芥挣，導(dǎo)致它勢力范圍內(nèi)的氣體驱闷、塵埃，連同其他幾塊小一些的“原始星核”被它所控制空免。前太陽星云中絕大部分物質(zhì)被原始太陽所兼并吞沒空另，只有極少數(shù)固體物質(zhì)、塵埃和氣體圍繞原始太陽旋轉(zhuǎn)蹋砚，形成了一個巨大的湍流渦旋扼菠，成為太陽星盤摄杂。星盤上的這些物質(zhì)之所以所占比例很小，是要求它們恰巧在現(xiàn)今的銀道面附近循榆，并在后來形成的湍流漩渦中獲得做近似圓周運動所需要的離心力析恢，而且與太陽引力給予它的引力相等。

在太陽星盤中秧饮，有幾塊較小的“原始星核”映挂，它們和殘留的氣體厂捞、塵埃一起婚度，共同組成了一個大的原行星盤酬诀。這幾塊較小的“原始星核”焚虱，在自己的“勢力范圍”內(nèi)招兵買馬、稱王稱雄谱俭，逐漸形成了割據(jù)之勢喷面。在原始星盤中仔沿，以這幾塊較小的“原始星核”為基礎(chǔ)扣蜻，形成了幾個較小的旋渦逆巍，慢慢積聚物質(zhì)，最后形成今天的行星莽使。

在這些較小的“原始星核”鞭長莫及的地方蒸苇，更小一點“原始星核”則占山為王，建立了自己的“山頭”吮旅，形成的更小的勢力范圍，演化成如今的衛(wèi)星味咳。

而在如今火星之外庇勃、木星以內(nèi)的那一帶空域，由于沒有能夠兼并和統(tǒng)御一方的較大質(zhì)量“原始星核”存在槽驶，致使這一帶至今仍然是“一片散沙”狀態(tài)责嚷，小行星帶留存至今。

就這樣掂铐，經(jīng)過如此群雄逐鹿罕拂、割據(jù)紛爭、圈地運動全陨，形成了以太陽為主導(dǎo)爆班，行星、衛(wèi)星辱姨、隕星和其他小型天體組成的太陽系天體系統(tǒng)柿菩。

值得強調(diào)的是，主導(dǎo)分子云匯聚雨涛、坍縮枢舶、凝結(jié)成為星體的是“原始星核”懦胞，而非分子云中的氣體物質(zhì)或者塵埃。

太陽系是從原始的彌漫星云演化而來的×剐梗現(xiàn)在躏尉，經(jīng)計算表明，如果原始星云的角動量等于今天太陽系的總角動量后众，那么胀糜，當星云收縮到今天太陽系的大小時，赤道處的離心力將遠遠小于吸引力吼具，不可能留下物質(zhì)來形成星云盤僚纷。一定有原始的、具有較強引力的固態(tài)物質(zhì)參與太陽系行星系統(tǒng)的形成拗盒，這再一次佐證我們所說的“原始星核”的存在怖竭。

類地行星

類地行星是指距離太陽較近，覆蓋少量或微量大氣陡蝇，包括地球在內(nèi)痊臭，水星、金星登夫、火星這幾顆主要由巖質(zhì)組成的广匙，體積較小的行星。

有傳統(tǒng)理論認為恼策，類地行星的形成鸦致，是在太陽形成時代結(jié)束后，太陽星盤內(nèi)形成了50～100個月球到火星大小的行星胚胎涣楷，由于這些天體的相互碰撞和合并分唾，進而逐步生長。這一過程持續(xù)了大約1億年狮斗。這些天體互相產(chǎn)生引力作用绽乔，互相拖動對方的軌道直到它們相撞，相互吞并碳褒，長得越來越大折砸，直到形成我們今天所知的4個類地行星。其中的一次這樣的大碰撞導(dǎo)致了月球的形成沙峻。而另外一次睦授，則是剝?nèi)チ嗽缙谒堑耐鈿ぁ?/p>

此模型未解決的最大的問題是，那些行星胚胎需要有相當?shù)钠膱A形軌道才能相撞专酗，否則睹逃，它們軌道將無法相交。但是，它們后來又是如何才能形成今天這樣相當穩(wěn)定沉填，并且接近圓形的軌道的疗隶？

針對這個問題，有人提出了“偏圓去除”理論翼闹“弑牵“偏圓去除”的假說之一認為，在類地行星形成之時猎荠，盤中氣體尚未被太陽驅(qū)離坚弱。這些殘余氣體的摩擦阻力終將降低行星的能量，平滑化它們的軌道关摇。不過荒叶，如果當時存在這樣的氣體，那么输虱，一開始它就會防止類地行星的軌道變得如此偏圓些楣。

另一個“偏圓去除”假說則認為，引力拖拉不是發(fā)生在行星和氣體之間宪睹，而是發(fā)生在行星和余留的小天體之間愁茁。當大的天體行經(jīng)小天體群時，小天體受到大天體的引力吸引亭病，在大天體的路徑形成了一個高密度區(qū)鹅很，并因此降低了大天體軌道偏心率，使其進入一個更正規(guī)的軌道罪帖。

實質(zhì)上促煮，由于“原始星核”的存在，類地行星的生成過程沒有如此復(fù)雜整袁，根本不需要氣體污茵、塵埃首先凝聚成星子，再由星子大規(guī)模相互碰撞葬项、合并那么繁瑣復(fù)雜，只是“原始星核”吸聚周圍氣體迹蛤、塵埃和碎塊民珍，在與塵埃、碎塊的“引力拖拉”和與氣體摩擦過程中逐步減速盗飒，而將“偏圓去除”而已嚷量。

類木行星

類木行星是指類似木星的氣體行星，體積較其他巖質(zhì)行星來的大逆趣，包括木星蝶溶，土星的外殼。

此模型未解決的最大的問題是，那些行星胚胎需要有相當?shù)钠膱A形軌道才能相撞抖所，否則梨州，它們軌道將無法相交。但是田轧，它們后來又是如何才能形成今天這樣相當穩(wěn)定暴匠，并且接近圓形的軌道的？

針對這個問題傻粘，有人提出了“偏圓去除”理論每窖。“偏圓去除”的假說之一認為弦悉，在類地行星形成之時窒典，盤中氣體尚未被太陽驅(qū)離。這些殘余氣體的摩擦阻力終將降低行星的能量稽莉，平滑化它們的軌道瀑志。不過，如果當時存在這樣的氣體肩祥，那么后室，一開始它就會防止類地行星的軌道變得如此偏圓。

另一個“偏圓去除”假說則認為混狠，引力拖拉不是發(fā)生在行星和氣體之間岸霹，而是發(fā)生在行星和余留的小天體之間。當大的天體行經(jīng)小天體群時将饺，小天體受到大天體的引力吸引贡避，在大天體的路徑形成了一個高密度區(qū)，并因此降低了大天體軌道偏心率予弧，使其進入一個更正規(guī)的軌道刮吧。

實質(zhì)上，由于“原始星核”的存在掖蛤，類地行星的生成過程沒有如此復(fù)雜杀捻，根本不需要氣體、塵埃首先凝聚成星子蚓庭，再由星子大規(guī)模相互碰撞致讥、合并那么繁瑣復(fù)雜，只是“原始星核”吸聚周圍氣體器赞、塵埃和碎塊垢袱，在與塵埃、碎塊的“引力拖拉”和與氣體摩擦過程中逐步減速港柜，而將“偏圓去除”而已请契。

類木行星

類木行星是指類似木星的氣體行星，體積較其他巖質(zhì)行星來的大，包括木星爽锥，土星涌韩，天王星以及海王星等四個行星。然而救恨，天王星和海王星有許多地方和木星贸辈、土星有所不同，有時“類木行星”專指木星和土星這兩顆行星肠槽，而把天王星海王星另眼看待擎淤。

木星、土星秸仙、天王星和海王星稱為類木行星嘴拢，由于它們的質(zhì)量和半徑均遠大于地球，但密度卻較低寂纪。所以有人認為它們主要由氫席吴、氦、冰捞蛋、甲烷孝冒、氨等構(gòu)成，石質(zhì)和鐵質(zhì)只占極小的比例拟杉。這種觀點有一定道理庄涡，厚重的大氣層和較小的比重就足以說明。但是搬设，石質(zhì)和鐵質(zhì)的占比究竟有多少穴店，目前沒有詳細的探測數(shù)據(jù)，還需要進一步探測和研究拿穴。

類木行星有如下的共同特征：那就是都具有行星環(huán)的結(jié)構(gòu)且星體的密度較低泣洞，土星的密度甚至比水還要低。它們都有比較多的衛(wèi)星默色，旁邊還有一圈圈光環(huán)球凰。平均密度約1.75 g/cm^3，土星的密度約為0.7 g/cm^3腿宰。土星的質(zhì)量為地球的95倍弟蚀，木星質(zhì)量約為地球的318 倍，但木星的半徑只比土星大20%酗失。

傳統(tǒng)理論認為，木星和土星的結(jié)構(gòu)昧绣，由內(nèi)而外规肴，中心有巖石核心、液態(tài)金屬氫、液態(tài)分子氫拖刃、充滿氣體的大氣層删壮，表面有漩渦狀的云層。另有行星環(huán)及為數(shù)眾多的衛(wèi)星環(huán)繞著兑牡。

筆者則認為央碟，類木行星和地球一樣，球心也應(yīng)該含有相當比例的“奇異物質(zhì)”均函。因為這些星球中心也都有著大量的放射性物質(zhì)存在亿虽，并不斷衰變散發(fā)著熱量。

以木星為例苞也，對木星的考察表明：木星正在向其宇宙空間釋放巨大能量洛勉。它所放出的能量是它所獲得太陽能量的兩倍，這說明木星釋放能量的一半來自于它的內(nèi)部如迟。木星內(nèi)部存在熱源收毫。

眾所周知，太陽之所以不斷放射出大量的光和熱殷勘，是因為太陽內(nèi)部時刻進行著核聚變反應(yīng)此再，釋放出大量的能量。

木星是一個巨大的氣態(tài)星球玲销，蘊含大量的氣態(tài)和液態(tài)氫输拇，本身已具備了天然核燃料，加之木星的中心溫度估計已達到了28萬K痒玩，也具備了進行氫元素聚變反應(yīng)所需的高溫條件淳附。但是它卻沒有像太陽那樣燃燒起來，這是因為它的質(zhì)量太小蠢古。木星要成為像太陽那樣的恒星奴曙，需要將質(zhì)量增加到如今的100倍以上才行。根據(jù)天文學(xué)家的計算草讶，只有質(zhì)量大于太陽質(zhì)量的8%洽糟，自身引力才能達到點燃核聚變反應(yīng)內(nèi)部壓強。

那么堕战，木星何以能夠自行發(fā)熱呢坤溃，大概也只有放射性核衰變這一條路了。

由于現(xiàn)今科技水平所限嘱丢，類木行星的相關(guān)數(shù)據(jù)很少薪介。到現(xiàn)在，就連我們居住的地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)尚不十分清楚越驻，關(guān)于遙遠的類木行星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)汁政，更是需要進一步探查研究的了道偷。

以前，大多數(shù)科學(xué)家都認為记劈，在恒星形成初期勺鸦，其外部包圍著一圈碟狀的宇宙殘渣，這些宇宙殘渣由宇宙塵埃和氣體物質(zhì)組成目木，后來换途，經(jīng)歷了幾百萬年的時間，這圈碟狀的宇宙殘渣才逐漸積聚刽射，并吸聚周圍氣體军拟，形成了圍繞恒星運轉(zhuǎn)的行星。但是柄冲，2002年11月28日出版的《科學(xué)》雜志上一份研究報告稱吻谋，經(jīng)過計算，這些巨大的碟狀宇宙殘骸现横，在圍繞恒星旋轉(zhuǎn)不了幾圈后就會分裂消散漓拾。而太陽星盤之所以能夠凝聚成為行星而沒有消散，極大的可能是較大的固體物質(zhì)--“原始星核”的存在的原因戒祠。

就在最近的2016年骇两，天文觀測在太陽系外發(fā)現(xiàn)了科學(xué)家稱之為“熱木行星”的天體，“熱木行星”所具有的特征姜盈，強有力地支持了筆者的觀點--“原始星核”在行星形成過程中的存在低千，并起到相當關(guān)鍵的作用。

熱木行星

太陽系中的所有行星均在圍繞著太陽的赤道平面附近運轉(zhuǎn)馏颂。在已知的八大行星中示血，地球的軌道傾斜最大，但即使這樣救拉，傾斜角仍然很小难审，大約只有7度。天文學(xué)家們曾認為這很正常亿絮，所有行星的運行軌道都是圍繞主恒星的赤道平面發(fā)展進化的告喊。但最新的研究發(fā)現(xiàn)，真實情況遠比想象的復(fù)雜派昧，至少對熱木星來說是這樣黔姜。天文學(xué)家們曾預(yù)測大多數(shù)星系中都有像地球那樣小型的巖質(zhì)行星近距離圍繞主恒星運轉(zhuǎn)，同時也有大型的類木行星遠距離圍繞恒星運轉(zhuǎn)蒂萎。

2016年秆吵，科學(xué)家在探索宇宙時，發(fā)現(xiàn)了一顆非常詭異的嬰兒恒星五慈，這顆恒星距離地球500光年纳寂，位于金牛座方向上实苞。而在這顆恒星所形成的行星系中，還發(fā)現(xiàn)了一顆奇特的行星烈疚。這是一顆質(zhì)量達到木星11倍的氣態(tài)巨行星，緊緊圍繞在這個嬰兒恒星身旁聪轿，公轉(zhuǎn)周期只有9個地球日爷肝，距離它的“太陽”非常近，它所處的環(huán)境相當熱陆错，這使得科學(xué)家稱之為“熱木行星”灯抛。

從它的公轉(zhuǎn)周期，我們知道音瓷，它離這顆嬰兒恒星非常近对嚼，按照傳統(tǒng)理論對行星形成的理解，熱木星是不可能在距離恒星如此近的地方形成的绳慎。按照傳統(tǒng)理論纵竖，熱木星都是形成于距離恒星較遠之處，然后逐漸向內(nèi)環(huán)遷移杏愤，這個過程很漫長靡砌，至少需要上億年的時間。

之所以稱這顆熱木星所繞行的主恒星為“嬰兒恒星”珊楼，是因為它形成的時間非常短通殃，只有200萬年，如此年輕的恒星厕宗，它的周圍根本沒有時間來孕育出一顆熱木星画舌，這顆熱木星的存在超出了我們現(xiàn)有認知，科學(xué)家也搞不清楚這到底是怎么回事已慢。

為了對這個非常早熟的恒星系進行更深入的探索曲聂，弄明白它內(nèi)部到底隱藏著什么樣的秘密，科學(xué)家利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列展開進一步探測蛇受，得到的結(jié)果讓人們震驚不已句葵。據(jù)一項發(fā)布在《天體物理學(xué)雜志通訊》的研究介紹，天文學(xué)家又在這個嬰兒恒星系中發(fā)現(xiàn)了另外三顆氣態(tài)巨行星兢仰。其中乍丈，內(nèi)側(cè)一顆的質(zhì)量與木星相當，外側(cè)兩顆則與土星相當把将。也就是說轻专，這個嬰兒恒星系中至少存在四顆氣態(tài)巨行星。

這真是太不可思議了察蹲，能夠在這個形成只有200萬年的嬰兒恒星系中發(fā)現(xiàn)一顆熱木星就夠人們驚嘆了请垛，沒想到這個嬰兒恒星系里遠不止一顆行星催训，而是有著四顆氣態(tài)巨行星，這完全顛覆了人類的現(xiàn)有認知宗收。

而且這四顆巨行星的位置分布也非常極端漫拭，最外側(cè)行星到恒星的距離居然高達最內(nèi)側(cè)的1000倍。相比之下混稽，海王星到太陽的距離還不到水星到太陽的距離的100倍采驻。這一切是前所未見的，算是給我們長了見識匈勋。而且礼旅，按照目前流行的行星形成模型，外側(cè)兩顆氣態(tài)巨行星也本不應(yīng)該存在洽洁。這類行星的形成往往始于一個固態(tài)內(nèi)核痘系，然后不斷吸積氣體。不過饿自，在遠離恒星之處汰翠，進度會非常緩慢。對于只有200萬年歷史的恒星而言璃俗，幾乎所有模型都表明奴璃，外側(cè)兩顆行星是難以形成的。

從科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的這個非常詭異的嬰兒恒星系城豁，我們可以看出苟穆，人類對宇宙的認識還是非常少，在宇宙中沒有你想不到的唱星，只有你沒有見過的雳旅。任何神秘奇特的星系都有可能存在。對于這個詭異的恒星系间聊，科學(xué)家也找不到它形成的理由攒盈，本來不應(yīng)該存在的情況反而是發(fā)生了。

所謂存在即為合理哎榴，只要是宇宙中存在的情況型豁，必然是符合科學(xué)的，我們無法對其進行解釋尚蝌，主要還是人類的科技還非常落后迎变，只能說明我們之前的理論不是很正確。

隨著一顆又一顆系外行星被發(fā)現(xiàn)飘言，曾經(jīng)簡單的行星形成的模型被推翻衣形，情況也越來越復(fù)雜。

同樣令人震驚的還有姿鸿，一些熱木星并不是沿著與主恒星相同的赤道平面運轉(zhuǎn)谆吴，而具有極大的傾斜角倒源，其中一些甚至以與其自轉(zhuǎn)方向相反的逆方向運行。那么句狼，這些行星的運行軌道為何如此奇特笋熬？當今廣泛認可的行星模型為“核吸積”，即行星是由星周盤內(nèi)的各類原料緩慢形成腻菇。在這些行星盤中突诬，塵埃與冰粒通過吞噬周圍物質(zhì)不斷成長，在溫度更高的行星盤內(nèi)部芜繁，由于溫度過高，氣態(tài)水無法凝華成冰塊绒极，因此行星的成長十分緩慢骏令。

在更遠處，存在大量冰塊而使行星內(nèi)核快速形成垄提，當質(zhì)量累積到足夠大時（約為地球的10倍）榔袋，它們便能吸收周圍的氣體。而當行星達到這個質(zhì)量時铡俐，便能聚合周圍的氣體凰兑，迅速成長，成為成熟的行星审丘。在此過程中吏够，行星與星盤的相互作用使得行星向內(nèi)遷移。根據(jù)在星盤所處位置的不同滩报，行星有可能大范圍向內(nèi)遷移锅知，甚至最終被主恒星吞噬，這個過程最終將以主恒星吞噬系統(tǒng)中所有的塵埃與氣體告終脓钾。而行星則逐漸分散售睹，不斷吞噬殘留的天體碎片。然而可训，最新發(fā)現(xiàn)的以大傾斜角運轉(zhuǎn)的行星卻無法用該模型解釋昌妹。

一些天文學(xué)家們研發(fā)了“高離心力遷移”模型。何為高離心率遷移握截？按照傳統(tǒng)理論飞崖，巨型行星最初在圓形軌道上形成，與主恒星赤道平面保持一致川蒙。隨著恒星系統(tǒng)的進化蚜厉，行星的運行軌道被同一個系統(tǒng)中的其他大型天體（最有可能是其伴星）所擾亂。因此畜眨，行星的軌道越來越不像圓形昼牛，天體的傾斜度越來越大术瓮。若一個行星已大幅度傾斜，將受到“Kozai-Lidov機制”的影響贰健。

在此機制的影響下胞四，行星的軌道將產(chǎn)生大幅偏移。隨著它傾斜角越來越大伶椿，整個軌道卻更偏向圓形辜伟。接著，行星間的振蕩使其回到擾亂物附近脊另，同時離心率變得越來越大导狡。這些震蕩還能造成行星飛速掠過其主恒星，在每次近距離的交匯中偎痛，行星與主恒星互相影響彼此的潮汐旱捧。這些潮汐的強大阻力使得行星軌道迅速衰減。軌道的近日點變化不大踩麦，但遠日點卻急劇收縮枚赡。隨著行星逐漸遠離其擾亂物，振動減弱谓谦，行星的軌道重新變回圓形贫橙，但仍保持大傾斜角。真是復(fù)雜又離奇反粥，讓人眼花繚亂卢肃。

迄今為止，天文學(xué)家們已測算出91顆系外行星的軌道傾斜角才顿，其中36顆行星的傾斜角超過20度践剂，9顆行星逆向運轉(zhuǎn)，可見這種大傾角和逆向運行的發(fā)生率之高是超乎想象娜膘，這就不是能夠拿太空交通事故搪塞過去的逊脯，只有大質(zhì)量的“原始星核”的存在才能夠解釋。

似乎我們應(yīng)該重新定義一下“核吸積”模型才好竣贪。即军洼，行星是由星盤內(nèi)的原本存在的“原始星核”吸積周圍各類原料緩慢形成。

行星的大小取決于它的“原始星核”大小演怎。

行星的軌道形狀匕争，取決于主星的前進方向和主星對“原始星核”的引力方向二者間的夾角。夾角的大小決定了今后軌道的“扁”或“園”爷耀。

行星軌道與赤道的傾角甘桑，與“原始星核”最初位置相關(guān)。原始星核的初始位置離星盤盤面越近，將來的行星軌道與赤道夾角越信芎肌铆帽；反之初始位置與星盤盤面距離越遠，今后行星的軌道與赤道夾角越大德谅。