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2013 年 7 月 23 日

太陽系的前世今生 (204):太陽系的形成和演化 ─ 類地行星胚胎 (Planetary Embryos)

影像提供 :  Planetary Science Institute (Arizona) / William K. Hartmann
文字提供 : 陳輝樺 (NMNS )  

說明 : 現今廣泛接受的行星形成理論是 1734 年瑞典科學家、哲學家、神學家伊曼紐•史威登堡 (Emanuel Swedenborg,1688.1.29.-1772.3.29.) 首倡將此適用於宇宙間行星系統形成的 太陽星雲磁片模式 (Solar Nebular Disk Model,SNDM,或簡稱 太陽星雲模型 Solar Nebular Model) 。它闡述出 太陽系 (Solar system) 的形成和演化,始於 46 億年前一 塊巨大分子雲中不穩定的旋轉與 重力 (gravity) 崩潰而塌縮,絕大的質量集中在中心形成了太陽,其餘部分在太陽 雛甯P 的周圍總是產生 氣體盤狀 吸積盤 (accretion disk)。 在某些情況下,這可能會是眾所周知的 行星系統形成 過程自然結果。 太陽系裡的 行星 (planets) 、衛星  (Moons) 是如何形成的?

           我們就從從繞行雛恆星太陽軌道上塵埃顆粒的吸積作用 (accretion) 開始形成說起。原本環繞太陽軌道上的塵埃因著重力收縮 (gravitational collapse) 而形成 0.2 ~ 1 公里直徑的顆粒塊狀物,然後它們歷經數百萬年的彼此間互相碰撞,凝聚成約 10 公里的較大尺天體 ─ 微行星 (planetesimals)。微行星被認為是太陽系初期存在於原行星盤面內的固態物體。在距太陽 4天文單位以內的內太陽系區域,因為距離太陽較近過於溫暖以致於如水和甲烷等易揮發的分子難以聚集,所以這區域裡形成的微行星只能由如鐵 (iron)、鎳 (nickel)、鋁 (aluminium) 和石狀矽酸鹽等較高熔點的物質形成。但是這些物質本來就比較稀少,大約只佔星雲質量的 0.6%,所以這些石鐵質天體形成的 類地行星 (Terrestrial Planets) (或稱為內行星,包括有 水星金星地球火星 小行星帶上的眾多 小行星體 ) 胚胎不會很大。類地行星胚胎在太陽形成 10 萬年後才長到 0.05 地球質量 (M),然後就停止聚集質量,隨後這些行星胚胎憑藉天體間彼此長期的相互撞擊而合併,方能使這些類地行星長到它們今天的大小。

明日主題 : 太陽系的前世今生 (205):太陽系的形成和演化 ─ 微行星
天文史上的今天 : 1968 年 7 月 23 日,英國神經科學家亨利•哈利特•戴爾(Henry Hallett Dale,1875.6.9.-1968.7.23.) 逝世。他以研究乙醯膽鹼 (acetylcholine) 發現神經衝動的化學傳遞(neurotransmission) 的成就,與奧地利-德國裔美籍藥理學家奧托•勒維 (Otto Loewi,1873.6.3.-1961.12.25.)共同榮獲1936 年的諾貝爾生理學或醫學獎。
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