「宇宙出生日記」太陽系的誕生歷程，太陽成為勝者，主角卻是木星

（【宇宙出生日記】欄目內容較多，我們會以連載的方式介紹，本篇是第五期。篇幅較長，如果不能一口氣看完，建議先收藏後看，感謝你閱讀本文！）

根據目前科學家的觀測，我們的太陽系是一個擁有一顆恆星、8顆行星、同時擁有無數如小行星、矮行星、彗星等小天體和星際物質的巨大系統。從內到外的結構分別是太陽，八大行星、海王星外的柯伊伯帶和比柯伊伯帶更加寬廣的奧爾特雲。

太陽的直徑雖然只有不到140萬公里，但影響範圍極廣。它的磁場可以影響到100億個光年以上的位置，在那裡和宇宙輻射達到平衡，這就是太陽的日光層。前年有新聞說NASA的旅行者2號飛出太陽系，其實只是飛出了日光層，距離真正太陽系的邊緣還遠著呢。太陽系的邊緣，要根據太陽引力的影響範圍來計算，據估計，這個範圍甚至可能延伸到1光年以外。

如此巨大的系統，到底是怎麼形成的呢？今天，咱們走進【宇宙出生日記】欄目的第五期，探索一下太陽系的起源。

大約在46億年前，在銀河系距離銀心大約2.6萬光年的位置上，有一團巨大的星際塵埃和氣體。這團星際物質，說起來也是來自於一顆更古老的恆星。它在超新星爆發後，噴發出來的物質瀰漫在這裡。因此，是它用自己的遺骸，造就了另外一顆偉大的恆星——太陽。

太陽的形成

在這片星際物質的某個區域，有一些物質比較密集。就像宇宙黑暗時代的波動、銀河系形成的最初期一樣，物質密集的區域引力也更大，吸引更多物質靠近，坍縮，形成更大的引力，吸引更多的物質。在這裡，絕大部分物質，都是氫。

經過大約1500萬年的凝聚後，在不到46億年前的某一個瞬間，這團“氫氣球”被“點燃了”。說是點燃，並不是燃燒，而是發生了核聚變。這個瞬間是什麼樣的瞬間呢？那就是壓力和溫度都達標的瞬間。核聚變對於反應條件的要求極高，最重要的就是要有原料（氫），以及足夠的溫度和壓力。當這顆“氫氣球”足夠大時，內部就會形成巨大的壓力和極高的溫度。那麼，多大才算足夠大呢？目前科學家還沒有得出精確的數字，只知道大概範圍太陽質量的6%~8%之間。

很幸運的是，太陽很容易就突破了這個臨界值。於是，這顆質量達到2000億億億噸的巨型“氫彈”引爆，點亮了整個太陽系。

第一回合較量

就在太陽形成的過程中，在幾億公里以外，還有一團“氫氣球”也在不斷地膨脹、發展，大有要和太陽抗衡的模樣，這就是木星。

不過，它的成長速度顯然沒有太陽那麼快。最終，太陽以壓倒性的優勢奪走了絕大部分氫，將太陽系99.86%的物質全部收為己有。而殘餘的0.14%中，木星獨吞了其中的0.1%，只留下0.04%的物質給其他天體。即便如此，它的質量仍然只有太陽的1/1000左右。

由於質量太低，所以木星內部完全不足以自發進行核聚變反應，只能以行星的形式圍繞太陽公轉。人們給它起了一個悲涼的綽號——失敗的王儲。

儘管在第一回合的較量中，木星以失敗告終，但它絕不甘心。接下來，將是它大顯身手的時刻。

其他行星的形成

至此，成為太陽系絕對主宰的太陽，反而退居幕後。太陽系的舞臺上，將上演木星的“獨角戲”。

在木星形成的時候，太陽系只有它和太陽兩大天體。在太陽系的其他區域，還只有各種石塊或者金屬塊，以及一些小的“氫氣球”。由於太陽風的作用，氫等較輕的元素都被吹開。它們在距離太陽比較遠的區域，形成了土星、天王星和海王星。而相對比較重的元素，就像颱風裡的胖子一樣紋絲不動，留在了太陽系的內側。在天文學上，除了氫和氦，其他元素都被稱作“金屬元素”，它們形成了今天的水星、金星、地球和火星。

而正是這些金屬元素的存在，讓科學家推測太陽系是誕生於一顆死亡的恆星。因為在大爆炸後，宇宙中主要元素只有氫，氦和鋰都極少。氫聚集在一起形成了恆星，聚變合成了更多的氦，但不會聚變為更重的元素。只有在超新星爆發後，才有可能形成碳、氧甚至是鐵、銀、金等元素。所以說，不論你手上戴的鑽石，還是脖子上掛的金項鍊，都是來自於同一顆古老恆星的遺骸。

因此，從這個角度說，太陽算不上地球的“母親”，說它是地球的大哥還差不多。

第二回合較量

其他行星形成後，太陽系大致有了今天的雛形。但是，如果你以為這就是太陽系形成的終點，那就大錯而特錯了。在這個時候，木星利劍出鞘，開始攪局。

研究顯示，木星在誕生之後，並不是固定在這個軌道上的。由於其他行星的引力作用，它也一直在擺動。有的時候，它會更靠近太陽一點，最近的時候甚至可以達到今天火星的位置；有的時候，它也會被其他氣體行星拉走，遠離太陽。

科學家提出這種猜測，不僅因為計算機模擬有這樣的現象，而且在尋找系外行星的時候，科學家發現其中很多氣體巨星都在宿主恆星附近很近的位置上，有的甚至比水星還近。因此，我們有理由認為太陽系初期時，木星和土星等天體也在太陽系內側，後來才進入到現在的軌道的。

就是在木星橫行於太陽系的時候，整個太陽系的引力場都被擾亂，很多天體也被它牽著鼻子走。就好像一條大河向東流，河面上的樹葉也不可能原地不動。

很多小石塊開始互相碰撞，太陽系就像是失去了交通崗的十字路口，車禍不斷上演。這段時期，被稱為是太陽系的轟炸年代。

生命的契機

這種碰撞不是壞事，因為大片的區域都被木星的引力清空，小石塊要麼因為碰撞結合成小行星，要麼直接墜入大行星上，融為一體。在這段時期，地球也遭受到了小行星的狂轟濫炸，被炸得面目全非。不過，也就是在這個過程中，大量的水都隨著小天體、彗星等砸在地表，給地球帶來了如今廣袤的海洋。

科學家之所以這麼說，是因為地球現在的位置過於溫暖，並不適合在形成的過程中就收集到水。如果這種說法成立，那麼顯然這些水都是地球形成後才來的。

另外，木星把太陽系內側的空間清空，減少了小天體的數量。如果沒有這個過程，我們現在可能每天都要活在小行星的威脅中，甚至地球生物會不會早就被它們滅絕，也不好說。

同時，還有科學家認為，地球上的有機物都未必是地球的“土特產”，很有可能是小天體帶來的。更有甚者，很多人認為連最早的生命，也是從宇宙中來的，這就是生命外來論，或者宇宙生命輪。

被流放的冰巨星

不僅太陽系內側的小天體受到嚴重的影響，即使是天王星、海王星這樣的冰巨星，也無法獨善其身。

科學家指出，最初的時候，海王星比天王星更近。但是在木星和土星的合力作用下，兩顆冰巨星被驅逐出去，並且途中交換了位置。在這個過程中，它們的軌道偏心率被加大。

它們在新的軌道上執行過程中，攪亂的那片區域的小天體。其中一部分進入太陽系，砸到了地球身上，帶來了水甚至有機物，而另外一部分被驅趕到更遠的位置，形成了今天的柯伊伯帶。

美國西南研究院的天文學家David Nesvorny表示：在早期的太陽系，行星數量遠比現在要多。他的模擬結果顯示，太陽系形成過程中會形成很多像天王星或者海王星的冰巨星，但是它們並沒有那麼好的運氣，最終被放逐，離開了太陽系，成為了宇宙中最孤獨的行星。

可以想象，太陽系的早期，簡直就是一場宇宙版的列國紛爭。天體之間互相影響，有一些成功上位，有一些永遠離開，還有一些，徹底消失……

消失的天體讓科學家非常頭疼，它們深深地影響過太陽系，卻消失得無影無蹤，不留下一絲痕跡，只留下無數未解之謎，讓很多現在的天文現象都找不出原因。我們很難再找到它們的痕跡，只能從現在的天體中尋找它們的遺骸。

就在太陽系形成的早期，就很有可能存在一顆行星，它掀起了巨大的波瀾，改變了太陽系的命運，最終完全消失，給人類留下了許多的謎題。那麼，這顆行星到底是誰？它到底如何改變太陽系的命運呢？我們將在【宇宙出生日記】第六期為大家解答，如果感興趣的話，不要忘記關注我哦，我們一起從宇宙大爆炸開始，一直旅行到百億年後~