太阳系内外挥发性有什么不同？太阳系内外部行星有不同的演化路径

　　来自牛津大学、LMU慕尼黑大学、苏黎世联邦理工学院、BGI拜罗伊特大学和苏黎世大学的一个国际研究小组发现，早期太阳系的两步形成过程可以解释太阳系内外挥发性和同位素含量的年表和分裂。

　　他们的发现将发表在 2021年1月22日星期五的《科学》杂志上。这篇论文为太阳系的形成和结构提出了一个新的理论框架，可以解释地行星（如地球，金星和火星），外太阳系（如木星）的几个关键特征，以及小行星和陨石的组成和特征。该团队的工作借鉴并联系了天文学(即在其他太阳系形成过程中对它们的观察)和气象学(对陨石中同位素、铁和水含量的实验室实验和分析)的最新进展。

　　太阳系内外挥发性。在太阳和太阳系最早形成阶段提出的天体物理和地球物理现象的结合可以解释为什么太阳系内部的行星体积小而干燥，水的质量少，而太阳系外部的行星较大，水的质量多而潮湿。它通过分两步形成行星来解释陨石记录。内部的类地原行星早期增生，内部被强烈的放射性衰变加热；这使它们变干，并将内部干燥的星球与外部潮湿的星球分开。这对太阳系外行星系统中像地球这样的行星的分布和必要的形成条件有几个影响。

　　跨学科团队进行的数值实验表明：内太阳系早期开始和长期完成积聚的相对年代，外太阳系行星较晚开始和较快积聚的相对年代可以用两个不同的形成时期来解释。即行星的组成部分。

　　最近对行星形成圆盘的观察表明：行星形成的圆盘中平面可能具有相对较低的湍流水平。在这种情况下，嵌入圆盘中的尘埃颗粒与轨道位置周围的气体和水之间的相互作用，在轨道位置，尘埃颗粒从气相转变为冰相(雪线)，可以触发太阳系内部星子的早期形成爆发，以及随后更远的另一个星子的形成爆发。

　　星子种群的两个不同的形成过程，通过相互碰撞进一步从周围的盘中吸收了物质，从而导致形成原行星的内部演化的地球物理模式不同。牛津大学大气、海洋和行星物理系的蒂姆·利希滕贝格博士（Tim Lichtenberg）和该研究的主要作者指出：“这些星子种群的不同形成时间间隔意味着它们来自放射性衰变的内部热机有很大不同。”

　　“太阳系内部的小行星变得非常炎热，内部岩浆海洋发达，铁心迅速形成，并对其初始的挥发物含量进行脱气，最终导致了行星的干燥。相比之下，外部太阳系小行星形成较晚，因此内部热量大大减少，因此铁芯形成和挥发物释放受到限制。”

　　“因此，早期形成的干燥内部太阳系和后来形成的潮湿外部太阳系在其历史的早期就设定了两条不同的演化路径。这为了解类似地球的行星最早的大气起源以及太阳系在整个银河系的系外行星普查背景下的位置开辟了新途径。”