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木星是颗巨行星,质量是太阳的千分之一,但却是太阳系其他行星质量总和的2.5倍。木星的主要成分是氢,但只占十分之一分子数量的氦,却占了总质量的四分之一;它可能有岩石核心和重元素,但没有可以明确界定的固体表面。由于快速地自转,木星的外观呈现扁球体。大气层依纬度成不同的区与带,在彼此的交界处有湍流和风暴作用着。最显著的例子就是大红斑,这是17世纪第一次被望远镜见到后就未曾停歇过的巨大风暴。
【研究:地球和火星是由内太阳系物质组成的大型天体碰撞形成】
根据一项新研究,地球和火星是由主要源自内太阳系的物质形成的;这两颗行星的组成成分中只有百分之几源自木星轨道以外。由德国明斯特大学领导的一组研究人员于12月22日在《科学进展》杂志上报告了这些发现。
研究人员提出了迄今为止对地球、火星以及来自内太阳系和外太阳系的原始材料的同位素组成的最全面比较。其中一些材料今天仍然在陨石中发现,基本上没有改变。
这项研究的结果对研究人员了解形成水星、金星、地球和火星的过程有深远的影响。他们认为这四颗岩质行星是通过积累来自外太阳系的毫米大小的尘埃卵石而成长到现在的大小的理论是不成立的。
大约46亿年前,在我们太阳系的早期,一个尘埃和气体盘绕着年轻的太阳运行。有两种理论描述了在数百万年的过程中,内层岩质行星是如何从这种原始建筑材料中形成的。
根据较早的理论,内太阳系的尘埃聚集成越来越大的块状物,逐渐达到我们月亮的大小。这些行星“胚胎”的碰撞最终产生了水星、金星、地球和火星等内行星。
然而,一个较新的理论倾向于一个不同的成长过程:毫米大小的尘埃"卵石"从外太阳系向太阳迁移。在途中,它们被吸附到内太阳系的行星“胚胎”上,并一步一步地将它们扩大到现在的大小。
这两种理论都是基于理论模型和计算机模拟,旨在重建早期太阳系的条件和动态;都描述了行星形成的可能路径。但是哪一个是正确的?哪个过程实际发生了?
为了回答这些问题,在他们目前的研究中,来自明斯特大学、蔚蓝海岸天文台(法国)、加州理工学院(美国)、柏林自然历史博物馆(德国)和柏林自由大学(德国)的研究人员确定了岩质行星地球和火星的确切组成。
作为内太阳系和外太阳系的原始同位素清单的参考,研究人员使用了两种类型的陨石。这些大块的岩石一般是从小行星带,也就是火星和木星的轨道之间的区域找到它们的方式来到地球。它们被认为是来自太阳系初期的大部分原始材料。
对地球可触及的外岩层和这两种类型的陨石的精确同位素组成的研究已经有一段时间了;然而,对火星岩石还没有进行过类似的全面分析。在他们目前的研究中,研究人员现在检查了总共17块火星陨石的样本,这些样本可以被归入六种典型的火星岩石类型。此外,科学家们首次调查了三种不同金属同位素的丰度。
他们首先对火星陨石样品进行粉化,并进行了复杂的化学预处理。通过使用明斯特大学行星学研究所的多收集器等离子体质谱仪,研究人员随后能够检测到微量的钛、锆和钼同位素。然后,他们进行了计算机模拟,以计算今天在碳质和非碳质球粒陨石中发现的材料必须被纳入地球和火星的比例,以便再现其测量的成分。
在此过程中,他们考虑了两个不同的吸积阶段,以分别解释钛和锆同位素以及钼同位素的不同历史。与钛和锆不同,钼主要积累在金属行星核心中。因此,今天在富含硅酸盐的外层仍然发现的极少量的钼,只能是在行星生长的最后阶段添加的。
研究人员的结果表明,地球和火星的外岩层与外太阳系的碳质球粒陨石没有什么共同之处。它们只占这两颗行星的原始材料的大约4%。
但是,地球和火星的组成与非碳质球粒陨石的材料也不完全一致。计算机模拟表明,另一种不同的建筑材料也一定在发挥作用。
根据一项新研究,地球和火星是由主要源自内太阳系的物质形成的;这两颗行星的组成成分中只有百分之几源自木星轨道以外。由德国明斯特大学领导的一组研究人员于12月22日在《科学进展》杂志上报告了这些发现。
研究人员提出了迄今为止对地球、火星以及来自内太阳系和外太阳系的原始材料的同位素组成的最全面比较。其中一些材料今天仍然在陨石中发现,基本上没有改变。
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这两种理论都是基于理论模型和计算机模拟,旨在重建早期太阳系的条件和动态;都描述了行星形成的可能路径。但是哪一个是正确的?哪个过程实际发生了?
为了回答这些问题,在他们目前的研究中,来自明斯特大学、蔚蓝海岸天文台(法国)、加州理工学院(美国)、柏林自然历史博物馆(德国)和柏林自由大学(德国)的研究人员确定了岩质行星地球和火星的确切组成。
作为内太阳系和外太阳系的原始同位素清单的参考,研究人员使用了两种类型的陨石。这些大块的岩石一般是从小行星带,也就是火星和木星的轨道之间的区域找到它们的方式来到地球。它们被认为是来自太阳系初期的大部分原始材料。
对地球可触及的外岩层和这两种类型的陨石的精确同位素组成的研究已经有一段时间了;然而,对火星岩石还没有进行过类似的全面分析。在他们目前的研究中,研究人员现在检查了总共17块火星陨石的样本,这些样本可以被归入六种典型的火星岩石类型。此外,科学家们首次调查了三种不同金属同位素的丰度。
他们首先对火星陨石样品进行粉化,并进行了复杂的化学预处理。通过使用明斯特大学行星学研究所的多收集器等离子体质谱仪,研究人员随后能够检测到微量的钛、锆和钼同位素。然后,他们进行了计算机模拟,以计算今天在碳质和非碳质球粒陨石中发现的材料必须被纳入地球和火星的比例,以便再现其测量的成分。
在此过程中,他们考虑了两个不同的吸积阶段,以分别解释钛和锆同位素以及钼同位素的不同历史。与钛和锆不同,钼主要积累在金属行星核心中。因此,今天在富含硅酸盐的外层仍然发现的极少量的钼,只能是在行星生长的最后阶段添加的。
研究人员的结果表明,地球和火星的外岩层与外太阳系的碳质球粒陨石没有什么共同之处。它们只占这两颗行星的原始材料的大约4%。
但是,地球和火星的组成与非碳质球粒陨石的材料也不完全一致。计算机模拟表明,另一种不同的建筑材料也一定在发挥作用。
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