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天文科普丨為什么宇宙中巖質行星很少?

話說小編想起了一個笑話:某個網絡小說上有這樣的一個細節,說的是有人登陸了木星,還在木星上開了汽車。當然稍微有一點天文學常識的人都知道:木星是氣態行星,是不存在登陸這么一說的。

每當夜幕降臨,我們可以看到滿天繁星。但是這些滿天繁星中,絕大多數都是恒星。而即便是人類通過先進的天文儀器觀測,也赫然發現,在太陽系之外的宇宙,絕大多數行星,也都是氣態行星。換句話說,放眼整個宇宙,像地球這樣的巖質行星也是少之又少的。

那么,為什么宇宙中,巖質行星很少?

1、太陽系的特例

其實太陽系在整個宇宙來看,都算是很特殊的一個存在。因為從恒星數量來看,太陽系屬于單恒星星系。說直白一些就是整個太陽系只有太陽這一個恒星。當然有天文學者認為,如果不是因為太陽系形成過程中面臨資源不足的困境,或許太陽系也會形成雙恒星系統——木星,本來應該是第二個恒星。但因為木星的體量太小,所以未能形成恒星。

其實宇宙中,主體來看,其他星系多數都是雙恒星或者三恒星的體系。

此外,在太陽系,有八大行星(以前還有個被開除的冥王星)。在這八大行星中,地球、金星、火星、水星是巖質行星,而木星、土星、天王星、海王星屬于氣態行星。也就是說,太陽系八大行星中,氣態和巖質各占一半。

當然,如果把當年的冥王星算進去的話,則可以認為太陽系存在五個巖質行星。并且,在遠古時代,地球和一個叫忒伊亞的巖質行星相撞,最終導致忒伊亞消失。如果忒伊亞還在的話,太陽系巖質行星數量無論如何都要遠超氣態行星。而巖質行星的這個比例,也是太陽系特殊之處。

因為太陽系之外的星系,主體來看都是氣態行星。

2、巖質行星稀缺的原因

因為人類生活在太陽系的地球上,所以人類往往被太陽系的情況誤導,認為巖質行星在宇宙中有很多。但其實并非如此。

那么,為什么在宇宙中,氣態行星的數量要遠超巖質行星,甚至成為宇宙的主流行星?

其實之所以宇宙中主流的行星都是氣態行星,原因是因為在整個宇宙中,氫這種元素要占85%的比例。而這就導致了在天體形成過程中,氣態行星要占據絕大部分的比例。而氫元素之外的其他元素加在一起,才15%左右的比例。而這15%的元素中,能支持形成巖質行星的元素就更少了。這就導致了宇宙中,巖質行星的數量很少,倒是氣態行星的比例很大。

3、觀測問題

而且,由于受天體物理的制約,這也導致了氣態行星的體積往往很龐大,反之,巖質行星的體積相對都小。以太陽系為例。太陽系中體積最大的巖質行星,就是我們居住的地球——其余的,不論是金星還是火星,都沒有地球大。而即便是太陽系內體積最大的巖質行星地球,在體積上,也無法和天王星、海王星這種太陽系內體積并非最大的氣態行星相比。

而因為體積因素,所以人類的天文觀測工具對太陽系之外的宇宙觀測,往往也只能率先發現氣態行星。所以,想要弄清楚太陽系外巖質行星的情況,還需要天文科技的不斷進步才可以。

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