小岩石造就大行星

来源：中国科学报

诸如土星等气态巨行星在很大程度上是由氢和氦组成的。图片来源：NASA/JPL

　　太阳系中最大的行星可能是从最小的岩石开始的：45亿年前由绕着新生太阳旋转的尘埃和冰形成的厘米级石块。

　　最新研究强化了对一种观点的支持，即这些最初的石块迅速融合成为诸如木星和土星等气态巨行星的核心。早先的理论认为，造就一颗巨行星需要每块直径约为1公里的更大岩石宏伟地聚集在一起。

　　日前发表于《自然》杂志的关于“石块聚集”（pebble-accretion）情景的最新研究，描述了环绕太阳的萌芽期行星如何随着它们的引力场发生相互作用推动彼此间形成。这将一些原行星从尘埃盘的平面扔出，留在尘埃盘中的则“吞掉”石块变成真正的行星。

　　“对于行星如何形成来说，这的确是一种研究范式的转移。”最新研究的主导者、位于美国科罗拉多州博尔德市西南研究所行星科学家Harold Levison表示。

　　在“石块聚集”模型出现前，主流的观点是尘埃和冰粒缓慢地融合形成几公里大的物体，而这些物体再彼此间融合直至大到足以紧紧抓住气态的“斗篷”并且变成真正的气态巨行星。不过，科学家发现很难解释这个悠闲的过程是如何在围绕太阳的碟状尘埃消散前仅有的几百万年间完成的。

　　由来自瑞典隆德大学的Michiel Lambrechts和Anders Johansen于2012年提出的“石块聚集”观点，似乎解决了这一问题。它能解释行星核心如何迅速形成，即和尘埃盘中气体的摩擦使石块的速度减缓，慢到足以使它们聚集到处于萌芽期的行星上。