「行星」美国科学家发现的联合体,让宇宙星球史上遗失的那一块拼图


「行星」美国科学家发现的联合体,让宇宙星球史上遗失的那一块拼图
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假设:65亿年前 , 由于宇宙黑洞搅动时空结构 。 发散重力波影响地球与金星轨道碰撞 , 产生尘埃盘与暗物质相结合 , 诞生了地球的好兄弟——月球
预估是地球与金星轨道碰撞诞生月球过程
为了探讨这个问题 , 研究人员以大约100种高能量、高角动量的情况模拟形成月球的大碰撞事件 , 得出许多看来相当荒谬的结果 。
学者在模拟中与预期不同的是 , 大碰撞事件产生的行星和尘埃盘并未有明显分野 。 碰撞融合后的行星灼热巨大 , 部分固态地函汽化 , 整个行星膨胀到地球目前体积的100倍之多 , 与环绕地球的尘埃盘相连 , 这个新的天体看起来不像一般的行星或尘埃盘 , 而是介于两者之间 。
强力碰撞可能产生的新天体 , 无法立刻了解它是什么 , 并且当时也不知道该怎么称呼它 。
于是科学家的模型中 , 诞生了第一个联合
为了深入了解模型中形成的天体 , 科学家让它回归基本 , 重新探究“行星”的有效定义 。 行星的定义之一是形状必须为球体 , 而要成为球体 , 天体本身的重力要够强 , 才能使岩石像液体一样变形;此外 , 行星自转时除了内部活动造成的小幅干扰 , 所有物质都会一起移动 。
研究人员采用流体动力学规则模拟类似地球的行星 , 计算固态地函温度缓慢升高时的变化 , 模拟结果显示行星的岩石开始汽化 , 同时逐渐膨胀 。
在大碰撞事件的极端温度下 , 这个新天体就像气态巨行星一样 , 温度极高 , 因此没有固态实质的表面 , 只有厚厚的汽化岩石 , 大气越接近核心密度越大 。 这样的行星自转一圈是大约5小时 。
即使体积随温度升高而膨胀 , 依然能大致
但如果这个行星旋转更快 , 当温度逐渐升高 , 令人惊奇的现象就会出现:行星的赤道越来越大 , 超越某个极限时 , 自转速率就和轨道运行速率一样快 , 他们称这个极限为共旋极限 。
一道蒸汽会在突然间从行星的赤道喷出 , 这个天体立刻变了样 , 不再像行星一样是单纯的球体 , 也不像行星一样整体一同旋转 , 而是分成内部的共旋区域和外部旋转较慢的区域 。 几经思考 , 科学家决定把这类新天体命名为联合体 。
这个名称源自希腊神话中掌管炉灶和家宅的女神赫斯提亚 , 因为我们相信地球也曾经是灼热的天体;行星和尘埃盘中所有 , 互有关联的物质共同存在 。 联合体是行星受热和自转作用超过维持球体的极限时所形成的新天体 。
行星旋转温度提高赤道越来越不规则
于是很快就在电脑模型中把自转的行星加热到超过共旋极限 , 制造出数百个联合体 。 联合体有各种形状和大小 , 整个天体的质量、能量和角动量分布而定 。
联合体的特性取决于形成方式:微加热行星产生的联合体看来像扁平的飞碟 , 强力碰撞形成的联合体则巨大蓬松 , 更像甜甜圈或夹鲜奶油馅的糕点 。
了解这类天体如何形成之后 , 开始深入探究先前模拟的所有大碰撞事件 , 从中找寻联合体 , 这才发现它已在无意中制造联合体好几年了 。 事实上 , 联合体早已存在于许多研究大碰撞事件的模拟资料中 , 等待科学家发现这类以往不了解的新天体 。
微加热行星产生的联合体看来像扁平飞碟
以往没有人注意到联合体 , 主要原因是错误期待 。 在可能形成月球的各种大碰撞事件中 , 主流的大碰撞假说涉及的能量和角动量太小 , 无法形成联合体 。


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