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2013 年 7 月 24 日

太陽系的前世今生 (205):太陽系的形成和演化 ─ 微行星 (Planetesimal)

影像提供 : M. A. Garick
文字提供 : 陳輝樺 (NMNS )  

說明 : 微行星 (Planetesimal,無限小的行星) 一詞源自俄羅斯天文學家 維克托•謝爾蓋耶維奇•薩夫羅諾夫 Viktor Sergeevich Safronov ,1917.10.11.-1999.9.18.)提出 行星 (planets) 形成的低質量星雲模型, 解釋行星如何在太陽周圍的氣體與塵埃星周盤 (circumstellar disk) 內形成, 說明行星的形成是由微小的塵埃顆粒經由 布朗運動 (Brownian motion) 或是氣體中的湍流運動,使彼此間能發生足以導致黏合的不斷碰撞和黏合,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,然後更快地形成月球尺度的原行星 (protoplanets),成為龐然行星。在 2006 年 第 26 屆國際天文聯合會(IAU)會員大會定義「微行星」是可以累積成為行星的 基礎固體物質,它的內聚力量是自身的重力,並且它的軌道動力不受氣體阻力的影響。在太陽星雲內,這樣的物體大小約在一公里左右。 一但行星形成, 微行星 就會被賦予如 彗星 (Comets) 、 庫柏小行星帶 (Kuiper belt) 或 特洛依小行星 (Trojans) 的其他不同名稱。

           一般相信大約在 38 億年前經歷了 後期重轟炸 (Late Heavy Bombardment) 的階段之後, 絕大多數在太陽系內層 (inner Solar System) 的 微行星 不是完全被拋出太陽系外,就是進入距離極遙遠的軌道呈現「歐特雲」 (Oort cloud),或是被 類木行星 (Gas giant,特別是 木星海王星)規則的重力輕輕的推送而與更大的物體碰撞。 少數的微行星可能被捕獲成為 衛星  (Moons) , 如 火衛一 (Phobos)和 火衛二 (Deimos),以及 類木行星 的衛星。 至今,科學家對於仍存的微行星之價值極感興趣,因為它們蘊含了有關太陽系誕生初期的訊息。 雖然它們的外表化學組成可能已經被強烈的太陽輻射改變,但內部的成分基本上仍是微行星形成時未被碰毀的原始物質, 每個微行星仿如 太陽系 (Solar system)形成和演化的「時間膠囊」,它們的結構能告訴我們 太陽星雲 行星系統形成 時的條件。

明日主題 : 太陽系的前世今生 (206):太陽系的形成和演化 ─ 行星遷移
天文史上的今天 : 1934 年 7 月 24 日,奧地利數學家、哲學家漢斯•哈恩 (Hans Hahn,1879.9.27.─ 1934.7.24.) 逝世。他的成就包括著名的哈恩—巴拿赫定理 (Hahn–Banach theorem)、均勻有界原理 (uniform boundedness principle)、哈恩分離定理 (Hahn decomposition theorem)、維他利—哈恩—薩克斯定理 (Vitali–Hahn–Saks theorem)、哈恩—馬祖凱維奇定理 (Hahn–Mazurkiewicz theorem)、哈恩—柯爾莫哥洛夫定理(Hahn–Kolmogorov theorem) 和哈恩嵌入定理 (Hahn embedding theorem)。
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