木星的大气层有一种奇怪的成分 什么条件下可以解释该成分的出现

　　一项新的研究表明，木星的大气层有一种奇怪的成分，但如果这颗行星形成时距离太阳比它现在的轨道更远，这就可以解释了。

　　自 1990 年代美国宇航局的伽利略任务以来，科学家们已经知道，太阳系最大行星的大气中含有比太阳更重的化学元素，即核心中质子更多的元素。这意味着木星大气中的重元素比例也高于大约 45 亿年前形成这颗行星的物质。对于每一个氢原子，木星大气中的氧原子或碳原子都比太阳中的多。

　　一项新的研究表明，如果这颗气态巨行星的形成距离太阳的距离是其当前轨道的四倍，则可以解释这种奇怪的化学成分。这样的起源并不令人惊讶，因为科学家们知道行星在形成过程中经常迁移。这种运动通常是由恒星行星产生的物质盘和恒星本身之间的引力相互作用触发的。

　　使用行星形成的计算机模型，这项新研究发现，在距离太阳很远的地方形成的木星将达到合适的大小，以吸引许多科学家所谓的小行星。这些行星胚胎在与行星相同的碎片盘中形成，但在系统形成的后期。

　　“如果木星从 20 个天文单位迁移到今天的 5 个天文单位，它可能在其形成的最后阶段吸积了足够的物质。”瑞士苏黎世大学的行星科学家 Ravit Helled 和该研究的合著者告诉 Space.com。“你实际上不必积累太多的材料，你只需要足够晚地积累它。”

　　后期吸积很重要。如果这些小行星过早地撞击新生的木星，它们所含的较重元素将聚集在靠近行星内部的地方，而伽利略任务将无法看到它们。

　　更奇怪的是，目前美国宇航局的朱诺号木星任务已经提供了行星重力场的测量结果，即行星施加的引力变化，这似乎也与伽利略的观测不符

　　“我们发现，符合朱诺号测量的木星重力场的结构模型预测，木星的外部实际上不应该有很多重元素，”赫勒德说。“有很多重元素不适合重力场。”

　　赫勒德补充说：“这些重元素只会在小行星撞击后留在行星大气层的上层，因为整个行星没有正确混合。”

　　“我们从朱诺知道木星没有完全对流，物质没有完全混合，”赫勒德说。“所以我们的想法是，这个外部区域不一定与内部深处相通。”

　　赫勒德补充说：“科学家们对太阳系最大行星的演化仍有很多不了解的地方，但对木星形成的深入了解也将有助于提高我们对其他恒星周围巨行星形成的理解。”

　　该研究被《天体物理学杂志》接受发表，并于 2 月 15 日发布。