太阳系中外来物质存在多少?外来物质能够在太阳系存活多久?

天文学
【菜科解读】
太阳系星际天体的探测提出了一个有趣的问题:太阳系中外来物质存在多少?新的研究发现,答案是:很少。
天文学家总共探测到了两个星际访客:2017 年难以归类的Oumuamua和此后不久的刚刚彗星鲍里索夫。
这两个物体在太阳系中停留的时间相对较短——只有几年,相比之下,它们在恒星之间荒凉的星际空间航行的时间要长几万年。
它们的到来引发了人们对穿过银河系的星际物体数量的猜测。
如果有害碎片的喷射是太阳系形成的一个常见副作用,这个数字很容易达到数百万亿(如果不是更多的话)。
这个想法——银河系周围可能有无数微小的物体——引发了另一个问题:太阳系最初有多少是在这里形成的,有多少是被捕获的流浪太空垃圾?
迄今为止,目前还没有探测到任何围绕太阳运行的太阳系外物体。
我们能找到的最好的是微流星体,这是漂浮在亿万年中的微小尘埃。
但缺乏检测并不一定意味着没有外星岩石隐藏在阴影中。
我们几乎没有绘制小行星带中所有大型岩石的地图,更不用说更远、更难观察的外系统柯伊伯带了。
但是一个接一个地研究岩石,寻找一颗外来小行星或彗星,是一个痛苦而缓慢的过程,尤其是如果我们一开始就不知道这些岩石有多常见的话。
外来物质能够在太阳系存活多久?
发表的新研究试图估计进入太阳系的捕获星际物体的数量,并监测这些物体在此处停留的时间。
研究人员使用了大量模拟。
他们研究了以各种方向和速度进入太阳系的 276,691 个天体的行为,并追踪了太阳系内每个模拟天体的演化,追溯到 10 亿年前。
他们发现大多数星际物体不会存活很长时间。
如果它们最终围绕太阳运行,在木星的轨道内,它们很可能会与那颗巨大的行星近距离接触。
当这种近距离接触发生时,它们要么被气态巨行星吃掉,要么被扔回太阳系。
如果异物最终进入轨道,其平面与其他行星的平面接近,则该物体同样可能被太阳系所有原始成员的综合引力影响抛开。
虽然异物往往会存在数百万年,但这并不是因为它们已经永久存在。
当它们被太阳捕获时,它们的轨道往往非常大且非常伸展。
一个物体可能需要绕多个轨道运行,也就是超过一百万年,才能确定它是否会长期存在。
然而,最终,异物在太阳系中很难生存。
在 27 万多个模拟物体中,只有 13 个停留了 5 亿多年,只有 3 个停留了 10 亿年。
所以异物不会在太阳系中停留太久。
这个估计有点推测性,因为它依赖于行星形成模型和从'Oumuamua 和 Borisov 那里收集到的少量信息。
当太阳形成时,它嵌入在一个更大的星团中。
因为它离其他正在形成的恒星(以及正在形成的行星系统)非常近,所以当时它更有可能捕获外来物质。
研究人员估计,太阳在其诞生阶段捕获了足够多的物体,可以组装地球质量的 1/1000,这可能足以制造大约 6 颗与矮行星谷神星一样大的小行星。
在太阳系诞生后的数十亿年里,它也每年都会遇到像'Oumuamua和Borisov这样的几个天体。
研究作者估计,总而言之,我们不应该期望太阳系中有很多外来物质——只有地球质量的十亿分之一来自我们系统形成期间捕获的外来物体,而且比自那时以来的数量少了一千多倍. 这些材料几乎不足以组装一颗 6 英里(10 公里)宽的小行星。
这一结果有两个重要意义。
一,我们不应该费心寻找捕获的异物,因为它们非常罕见。
第二,泛种论假设生命可能从别处开始并随后被带到地球,是站不住脚的。
根本没有足够的物质飞过银河系,进入太阳系,进入稳定的轨道,然后撞击其他行星,使这个想法可行。
水星为何没有大气层?水星的距离过于靠近太阳
在太阳系当中是拥有八大行星,每一颗行星的特点以及质量都是有所不同。
近几年来,很多科学家会利用科学的技术去探索太阳系,就是为了能够帮助人们解开更多的谜题。
在太阳系当中,距离太阳最近的一颗行星,那就是水星,根据科学家的研究之后就发现这颗行星上面的表面温度相对来说比较高,已经差不多达到了427℃,科学家探索之后,也发现这颗行星上没有大气层。
水星的距离过于靠近太阳太阳是拥有着很大的引力,再加上水星的质量比较小,凭借着太阳强大的引力就会将水性当中的各种物质全部吸走,全部吸入到了太阳的表面。
就比如在水星当中的氢气,或者是氦气等多种物质都会直接被太阳吸走,久而久之在水性的表面就不能够形成大气层。
水星缺少足够的重力之所以地球拥有着厚厚的大气层,也就是因为地球的重力比较大,这样可以保持大气层的稳定,水星却缺少了足够的重力。
水星是属于比较小的一个行星,重力相对来说也比较弱,没有办法去将更多的大气分子保持在水星的表面,这也是属于比较重要的一个原因,在探索水星的过程中就发现水星表面不会大气层。
太阳的辐射水星没有大气层,其实和太阳的辐射也有着密不可分的关系,在整个太阳系当中太阳是属于比较大的,一个星体太阳制造出的辐射相对来说比较大。
水星有一面是一直对着太阳,这一个表面的温度相对来说比较高,接受到的太阳辐射也就会很强烈,很有可能让水性表面的物质遭受到很大影响。
46亿年烧掉103个地球?为何太阳不熄灭?核聚变
太阳几十亿年都在给地球提供能量,要知道太阳的燃烧和地球燃烧不一样,它并不是化合反应,而是在核聚变反应下向外释放能量。
太阳燃烧很多人对地球燃烧都不陌生,地球的燃烧必须要有氧气的参与,氧气在其中起着催化剂的作用。
太阳当作宇宙中的星体,经过科学家的研究之后发现,70%左右的元素是氢元素,而氦元素占了20%左右,氧元素的数量是极其少的,想要依靠氧元素来维持燃烧是不可能的。
燃烧反应太阳没有足够的氧元素,想要利用氧元素来当作催化剂燃烧是很难实现的,可见太阳的燃烧根本不是化合反应。
一些科学家提出,菜叶说说,太阳本身的质量比较大,或许内部发生坍缩之后,大量的热量向外释放,这样才干提供给地球足够的能量。
这一观点也被部分科学家反驳,认为太阳通过内部坍缩来释放能量,能够维持的时间是很短暂的,根本做不到在宇宙中持续发光发热46亿年,这跟我们对太阳的认知是相悖的。
核聚变反应直到爱因斯坦的相对论提出之后,,人们才开始慢慢接受了核反应,原本微量的核能量释放出的能量是不可估计的。
科学家认为太阳内部在不断进行着核聚变反应,内部的氢原子可以通过核聚变反应来转化为氦原子,因为氢原子的数量比较多,所以这样的反应能够持续进行下去。
核聚变本质上属于一种物理变化,和地球燃烧的化合反应是完全不同的,现在科学家也在尽力研究核聚变技术,如果未来能够攻破这一技术,那么也会给人类带来源源不断的能量。