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今天的太阳系看起来井然有序,水星、金星、地球和火星依次运行,外侧则是几颗气态巨行星。但放眼其他恒星系统,我们会发现一个奇怪的问题,宇宙中相当常见的超级地球,太阳系里为什么一颗也没有?
最新研究提出了一种颇有戏剧性的可能,不是太阳系从未拥有超级地球,而是它可能早已掉进了太阳。
研究团队利用恒星演化模型重新模拟了年轻太阳的历史,结果发现,如果太阳在形成早期吞噬过一颗约为地球质量5-10倍的行星,模型与今天观测到的太阳特征会更加吻合。
这里的超级地球并不是更适合居住的地球,只是天文学中对一类质量大于地球、但通常小于海王星的行星的称呼。在银河系其他行星系统中,这类天体并不少见。
真正让研究人员感兴趣的,是太阳身上几个长期存在的小谜团。
例如,通过日震学,即利用太阳内部声波研究其结构,科学家发现,太阳对流层的深度以及对流层下方的声速结构,与标准太阳模型存在细微偏差。与此同时,太阳表面的锂元素含量异常偏低。新模型还发现,一次早期的行星吞噬事件,可能同时影响太阳内部的化学组成、物质混合和结构演化,从而把这些看似独立的问题联系起来。
那么,那颗行星从哪里来?
一种可能是,在46亿年前太阳系刚形成时,水星轨道以内曾诞生过一颗甚至多颗超级地球。年轻太阳周围当时还有浓密的原行星盘,行星与气体、尘埃相互作用后,轨道可能不断向内迁移,最终坠入太阳。此前的理论研究已经提出过类似情景,而这次研究进一步追问,如果真的发生过,今天的太阳还能不能留下痕迹?
答案是能。
对太阳型恒星的观测已经发现,一些恒星存在疑似吞噬岩石行星后留下的化学异常。2024年的一项研究指出,在91对共同起源的恒星中发现至少7例可能的行星吞噬事件。
不过,太阳是否真的“吃掉”过一颗超级地球,目前仍不能下定论。这项研究主要依赖计算机模拟,以及太阳内部那些尚未完全解释的异常特征,而不是发现了某颗消失行星的直接遗迹。
下一步,科学家希望通过更精确的日震观测和太阳化学组成研究,寻找那枚可能埋藏了数十亿年的“指纹”。
如果最终得到证实,我们熟悉的八大行星,或许只是太阳系漫长而混乱历史中的幸存者。
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