【地球诞生前,巨行星们有段不太和谐的过往[并不简单]】天文学家一直在尝试回答一个问题:太阳系行星轨道是怎么变成现在这样的?
最近,浙江大学研究员刘倍贝与法国波尔多大学和美国密歇根州立大学合作者提出了太阳系巨行星轨道演化的新模型。该模型回溯了巨行星的过往史,揭示了它们之间一段不“和谐”过往的原因,并认为这段历史发生在地球诞生之前。4月27日,相关成果刊登于《自然》杂志。
【巨行星的轨道曾经发生过剧变】
在很久很久以前,星际空间中的气体分子云坍缩,中心的部分形成了太阳,残余物质一边被太阳炙烤着,气体不断蒸发,一边绕太阳旋转。一个扁平的、充满气体的盘由此出现。
行星在盘内成长,并与盘中气体相互作用,轨道逐渐圆化并向着太阳迁移。对于盘外沿的太阳系四大巨行星来说,它们通过向内的迁移,逐渐在各种力量的拉扯中找到了平衡点,运动轨迹也慢慢平稳、规律起来。
“就像高速路上正常行驶的车辆,大家相对匀速,相互之间保持着适当的距离。”论文的通讯作者和第一作者刘倍贝告诉《中国科学报》。
但奇怪的是,按照这个想法推演,位于太阳系外侧的四个巨行星,轨迹并不会像如今这般。
“现今四大巨行星之间的距离比太阳系早期时更宽了。”刘倍贝说。
天文学家推测,在行星轨道演化的过程中,巨行星轨道曾经发生过剧变。
“就像车辆突然变速发生碰撞追尾等事件一样,车辆的间距被打乱了,原先有序的状态被打破了。”刘倍贝说。
可是,如此一来,又一个新的问题出现了:是什么让巨行星轨道发生了剧变?
图:太阳像巨型吹风机一般吹走原行星盘中的气体(图片来源:刘倍贝)
【著名模型留下的困惑】
对于巨行星轨道的剧变问题,天文学家们提出过各种模型,其中,最为流行的名叫“尼斯”模型(Nice)。
这个模型出现于2005年。当时,模型的创立者连发三篇《自然》论文,在天文学界轰动一时,模型也因为创立者来自于法国尼斯蔚蓝海岸天文台而得名。
然而,在轰动的同时,尼斯模型依然留有一些困惑。
目前天文学家认为,太阳系诞生早期,气体盘演化到晚期时,太阳辐射的高能光子直射在气体盘上,形成强劲的光压首先吹散了靠近太阳的气体,使盘的内部出现中空结构,之后,光压又由内向外逐步驱散盘中的剩余气体。
“这一过程被称为‘光致蒸发’。 太阳就好比一个巨型吹风机,不断吹走盘中的气体。”刘倍贝说。
尼斯模型认为,盘里的气体耗散后,巨行星与外部的星子盘(由直径为数公里到上百公里的星子组成)相互作用不断交换轨道能量,最终引发了巨行星轨道的动力学不稳定。
该模型还由此判断,因为巨行星与遥远星子交换能量的过程十分缓慢,所以巨行星轨道的剧变发生在太阳系诞生数亿年之后,属于“晚期不稳定”。
“地球在太阳系诞生后的3000万年至1亿年期间长成,如果如尼斯模型所预期,那么,巨行星轨道不稳定发生在地球形成之后,产生的强烈扰动会破坏地球的轨道,而这与现今观测到的情况不符。”刘倍贝说。
他告诉记者,巨行星的动力学不稳定会打破太阳系原有的平静,它们强大的引力扰动会迫使周围小天体不断撞向其他行星和卫星,在星体表面留下陨石坑。但研究月球的科学家发现,月球陨石坑有着广泛的年龄分布,小行星撞击事件 并没有在某一段时期突然增多。
【前人忽略的关键细节】
尼斯模型留下的困惑,也是刘倍贝一直在思考的问题。2019年的一天,刘倍贝收到了一封来自海外的电子邮件,这封邮件促成了他的此次研究。
“我们怀疑,太阳系巨行星轨道发生不稳定的时间有可能比尼斯模型预期的更早。”邮件中,国际上两位行星动力学专家把他们的想法告诉了刘倍贝。
这两位专家分别是法国波尔多大学教授肖恩·雷蒙德(Sean Raymond)和美国密歇根州立大学教授塞思·雅各布森(Seth Jacobson),他们后来成为了刘倍贝此次研究的合作者。
两位教授都看到了刘倍贝等人此前发表在国际期刊《天文学与天体物理学》杂志上的论文。论文中,刘倍贝等人研究了“为什么在其他的多行星系统里,很多超级地球行星并不是像太阳系行星这样平稳而有序地运转”,研究中他们提出一种“反弹”设想,认为原行星盘气体耗散导致行星轨道发生了重大变化,并使其脱离平稳状态。
雷蒙德和雅各布森都觉得论文很有启发,在一次见面中,他们分享了各自的想法,并决定给那篇论文的通讯作者刘倍贝发一封邮件。此后他们通过电子邮件、会议等各种形式开始了交流,随着讨论越来越深入,三人都觉得到这项研究意义重大。
讨论中,他们发现,前人的研究忽略了一个关键细节——气体盘耗散过程中,行星会受到气体作用力而发生反向运动。
“这一过程类似于打羽毛球,挥拍击打来球,羽毛球改变原有轨迹,反弹后随着拍面一起向外运动。”刘倍贝说。
通过理论计算,他们发现,由于靠近太阳内边界的地方炙热,气体快速耗散,当气体盘内边界由光致蒸发向外扩张时,原本向内迁移的行星改变运动方向,随内边界共同向外移动。
由于太阳系巨行星的质量不同,所以它们“反弹”后向外迁移的速率也不同,从而打破了彼此间原本和谐稳定的轨道距离。
【巨行星轨道不稳定发生在地球形成之前】
根据设想和理论计算的数据,他们进行了巨行星轨道演化的模拟实验。
实验结果显示,按照“反弹”模型的设想,原初四大巨行星与另一个冰巨星在气体盘耗散时,发生了大幅度轨道变化,冰巨星与木星发生碰撞后被甩出太阳系,而达到稳定的四大巨行星的最终轨道分布与现今观测吻合。
此外,他们的研究还表明,巨行星轨道的不稳定发生在太阳系诞生后约三百万到一千万年间。“也就是说,不同于尼斯模型的推测,我们认为,在地球诞生之前,巨行星轨道的不稳定情况就已经发生了。”刘倍贝说。
“巨行星轨道演化对其他行星、卫星和小天体的演化,地球以及生命的起源,宜居特性等多方面影响深远。”刘倍贝认为,新模型可以更好地解释后续形成的类地行星的的质量和轨道构型,这些都是它有别于传统模型之处。
对于这一研究成果,期刊的匿名评审人认为:“该模型很可能是太阳系演化理论中缺失的成分,文章新颖且意义重大。”
“未来我们还将进一步探究巨行星轨道演化对地球形成及其水起源的影响等问题。”刘倍贝说。https://t.cn/A6X7ESOk
最近,浙江大学研究员刘倍贝与法国波尔多大学和美国密歇根州立大学合作者提出了太阳系巨行星轨道演化的新模型。该模型回溯了巨行星的过往史,揭示了它们之间一段不“和谐”过往的原因,并认为这段历史发生在地球诞生之前。4月27日,相关成果刊登于《自然》杂志。
【巨行星的轨道曾经发生过剧变】
在很久很久以前,星际空间中的气体分子云坍缩,中心的部分形成了太阳,残余物质一边被太阳炙烤着,气体不断蒸发,一边绕太阳旋转。一个扁平的、充满气体的盘由此出现。
行星在盘内成长,并与盘中气体相互作用,轨道逐渐圆化并向着太阳迁移。对于盘外沿的太阳系四大巨行星来说,它们通过向内的迁移,逐渐在各种力量的拉扯中找到了平衡点,运动轨迹也慢慢平稳、规律起来。
“就像高速路上正常行驶的车辆,大家相对匀速,相互之间保持着适当的距离。”论文的通讯作者和第一作者刘倍贝告诉《中国科学报》。
但奇怪的是,按照这个想法推演,位于太阳系外侧的四个巨行星,轨迹并不会像如今这般。
“现今四大巨行星之间的距离比太阳系早期时更宽了。”刘倍贝说。
天文学家推测,在行星轨道演化的过程中,巨行星轨道曾经发生过剧变。
“就像车辆突然变速发生碰撞追尾等事件一样,车辆的间距被打乱了,原先有序的状态被打破了。”刘倍贝说。
可是,如此一来,又一个新的问题出现了:是什么让巨行星轨道发生了剧变?
图:太阳像巨型吹风机一般吹走原行星盘中的气体(图片来源:刘倍贝)
【著名模型留下的困惑】
对于巨行星轨道的剧变问题,天文学家们提出过各种模型,其中,最为流行的名叫“尼斯”模型(Nice)。
这个模型出现于2005年。当时,模型的创立者连发三篇《自然》论文,在天文学界轰动一时,模型也因为创立者来自于法国尼斯蔚蓝海岸天文台而得名。
然而,在轰动的同时,尼斯模型依然留有一些困惑。
目前天文学家认为,太阳系诞生早期,气体盘演化到晚期时,太阳辐射的高能光子直射在气体盘上,形成强劲的光压首先吹散了靠近太阳的气体,使盘的内部出现中空结构,之后,光压又由内向外逐步驱散盘中的剩余气体。
“这一过程被称为‘光致蒸发’。 太阳就好比一个巨型吹风机,不断吹走盘中的气体。”刘倍贝说。
尼斯模型认为,盘里的气体耗散后,巨行星与外部的星子盘(由直径为数公里到上百公里的星子组成)相互作用不断交换轨道能量,最终引发了巨行星轨道的动力学不稳定。
该模型还由此判断,因为巨行星与遥远星子交换能量的过程十分缓慢,所以巨行星轨道的剧变发生在太阳系诞生数亿年之后,属于“晚期不稳定”。
“地球在太阳系诞生后的3000万年至1亿年期间长成,如果如尼斯模型所预期,那么,巨行星轨道不稳定发生在地球形成之后,产生的强烈扰动会破坏地球的轨道,而这与现今观测到的情况不符。”刘倍贝说。
他告诉记者,巨行星的动力学不稳定会打破太阳系原有的平静,它们强大的引力扰动会迫使周围小天体不断撞向其他行星和卫星,在星体表面留下陨石坑。但研究月球的科学家发现,月球陨石坑有着广泛的年龄分布,小行星撞击事件 并没有在某一段时期突然增多。
【前人忽略的关键细节】
尼斯模型留下的困惑,也是刘倍贝一直在思考的问题。2019年的一天,刘倍贝收到了一封来自海外的电子邮件,这封邮件促成了他的此次研究。
“我们怀疑,太阳系巨行星轨道发生不稳定的时间有可能比尼斯模型预期的更早。”邮件中,国际上两位行星动力学专家把他们的想法告诉了刘倍贝。
这两位专家分别是法国波尔多大学教授肖恩·雷蒙德(Sean Raymond)和美国密歇根州立大学教授塞思·雅各布森(Seth Jacobson),他们后来成为了刘倍贝此次研究的合作者。
两位教授都看到了刘倍贝等人此前发表在国际期刊《天文学与天体物理学》杂志上的论文。论文中,刘倍贝等人研究了“为什么在其他的多行星系统里,很多超级地球行星并不是像太阳系行星这样平稳而有序地运转”,研究中他们提出一种“反弹”设想,认为原行星盘气体耗散导致行星轨道发生了重大变化,并使其脱离平稳状态。
雷蒙德和雅各布森都觉得论文很有启发,在一次见面中,他们分享了各自的想法,并决定给那篇论文的通讯作者刘倍贝发一封邮件。此后他们通过电子邮件、会议等各种形式开始了交流,随着讨论越来越深入,三人都觉得到这项研究意义重大。
讨论中,他们发现,前人的研究忽略了一个关键细节——气体盘耗散过程中,行星会受到气体作用力而发生反向运动。
“这一过程类似于打羽毛球,挥拍击打来球,羽毛球改变原有轨迹,反弹后随着拍面一起向外运动。”刘倍贝说。
通过理论计算,他们发现,由于靠近太阳内边界的地方炙热,气体快速耗散,当气体盘内边界由光致蒸发向外扩张时,原本向内迁移的行星改变运动方向,随内边界共同向外移动。
由于太阳系巨行星的质量不同,所以它们“反弹”后向外迁移的速率也不同,从而打破了彼此间原本和谐稳定的轨道距离。
【巨行星轨道不稳定发生在地球形成之前】
根据设想和理论计算的数据,他们进行了巨行星轨道演化的模拟实验。
实验结果显示,按照“反弹”模型的设想,原初四大巨行星与另一个冰巨星在气体盘耗散时,发生了大幅度轨道变化,冰巨星与木星发生碰撞后被甩出太阳系,而达到稳定的四大巨行星的最终轨道分布与现今观测吻合。
此外,他们的研究还表明,巨行星轨道的不稳定发生在太阳系诞生后约三百万到一千万年间。“也就是说,不同于尼斯模型的推测,我们认为,在地球诞生之前,巨行星轨道的不稳定情况就已经发生了。”刘倍贝说。
“巨行星轨道演化对其他行星、卫星和小天体的演化,地球以及生命的起源,宜居特性等多方面影响深远。”刘倍贝认为,新模型可以更好地解释后续形成的类地行星的的质量和轨道构型,这些都是它有别于传统模型之处。
对于这一研究成果,期刊的匿名评审人认为:“该模型很可能是太阳系演化理论中缺失的成分,文章新颖且意义重大。”
“未来我们还将进一步探究巨行星轨道演化对地球形成及其水起源的影响等问题。”刘倍贝说。https://t.cn/A6X7ESOk
【地球诞生前,巨行星们有段不太和谐的过往[并不简单]】天文学家一直在尝试回答一个问题:太阳系行星轨道是怎么变成现在这样的?
最近,浙江大学研究员刘倍贝与法国波尔多大学和美国密歇根州立大学合作者提出了太阳系巨行星轨道演化的新模型。该模型回溯了巨行星的过往史,揭示了它们之间一段不“和谐”过往的原因,并认为这段历史发生在地球诞生之前。4月27日,相关成果刊登于《自然》杂志。
【巨行星的轨道曾经发生过剧变】
在很久很久以前,星际空间中的气体分子云坍缩,中心的部分形成了太阳,残余物质一边被太阳炙烤着,气体不断蒸发,一边绕太阳旋转。一个扁平的、充满气体的盘由此出现。
行星在盘内成长,并与盘中气体相互作用,轨道逐渐圆化并向着太阳迁移。对于盘外沿的太阳系四大巨行星来说,它们通过向内的迁移,逐渐在各种力量的拉扯中找到了平衡点,运动轨迹也慢慢平稳、规律起来。
“就像高速路上正常行驶的车辆,大家相对匀速,相互之间保持着适当的距离。”论文的通讯作者和第一作者刘倍贝告诉《中国科学报》。
但奇怪的是,按照这个想法推演,位于太阳系外侧的四个巨行星,轨迹并不会像如今这般。
“现今四大巨行星之间的距离比太阳系早期时更宽了。”刘倍贝说。
天文学家推测,在行星轨道演化的过程中,巨行星轨道曾经发生过剧变。
“就像车辆突然变速发生碰撞追尾等事件一样,车辆的间距被打乱了,原先有序的状态被打破了。”刘倍贝说。
可是,如此一来,又一个新的问题出现了:是什么让巨行星轨道发生了剧变?
图:太阳像巨型吹风机一般吹走原行星盘中的气体(图片来源:刘倍贝)
【著名模型留下的困惑】
对于巨行星轨道的剧变问题,天文学家们提出过各种模型,其中,最为流行的名叫“尼斯”模型(Nice)。
这个模型出现于2005年。当时,模型的创立者连发三篇《自然》论文,在天文学界轰动一时,模型也因为创立者来自于法国尼斯蔚蓝海岸天文台而得名。
然而,在轰动的同时,尼斯模型依然留有一些困惑。
目前天文学家认为,太阳系诞生早期,气体盘演化到晚期时,太阳辐射的高能光子直射在气体盘上,形成强劲的光压首先吹散了靠近太阳的气体,使盘的内部出现中空结构,之后,光压又由内向外逐步驱散盘中的剩余气体。
“这一过程被称为‘光致蒸发’。 太阳就好比一个巨型吹风机,不断吹走盘中的气体。”刘倍贝说。
尼斯模型认为,盘里的气体耗散后,巨行星与外部的星子盘(由直径为数公里到上百公里的星子组成)相互作用不断交换轨道能量,最终引发了巨行星轨道的动力学不稳定。
该模型还由此判断,因为巨行星与遥远星子交换能量的过程十分缓慢,所以巨行星轨道的剧变发生在太阳系诞生数亿年之后,属于“晚期不稳定”。
“地球在太阳系诞生后的3000万年至1亿年期间长成,如果如尼斯模型所预期,那么,巨行星轨道不稳定发生在地球形成之后,产生的强烈扰动会破坏地球的轨道,而这与现今观测到的情况不符。”刘倍贝说。
他告诉记者,巨行星的动力学不稳定会打破太阳系原有的平静,它们强大的引力扰动会迫使周围小天体不断撞向其他行星和卫星,在星体表面留下陨石坑。但研究月球的科学家发现,月球陨石坑有着广泛的年龄分布,小行星撞击事件 并没有在某一段时期突然增多。
【前人忽略的关键细节】
尼斯模型留下的困惑,也是刘倍贝一直在思考的问题。2019年的一天,刘倍贝收到了一封来自海外的电子邮件,这封邮件促成了他的此次研究。
“我们怀疑,太阳系巨行星轨道发生不稳定的时间有可能比尼斯模型预期的更早。”邮件中,国际上两位行星动力学专家把他们的想法告诉了刘倍贝。
这两位专家分别是法国波尔多大学教授肖恩·雷蒙德(Sean Raymond)和美国密歇根州立大学教授塞思·雅各布森(Seth Jacobson),他们后来成为了刘倍贝此次研究的合作者。
两位教授都看到了刘倍贝等人此前发表在国际期刊《天文学与天体物理学》杂志上的论文。论文中,刘倍贝等人研究了“为什么在其他的多行星系统里,很多超级地球行星并不是像太阳系行星这样平稳而有序地运转”,研究中他们提出一种“反弹”设想,认为原行星盘气体耗散导致行星轨道发生了重大变化,并使其脱离平稳状态。
雷蒙德和雅各布森都觉得论文很有启发,在一次见面中,他们分享了各自的想法,并决定给那篇论文的通讯作者刘倍贝发一封邮件。此后他们通过电子邮件、会议等各种形式开始了交流,随着讨论越来越深入,三人都觉得到这项研究意义重大。
讨论中,他们发现,前人的研究忽略了一个关键细节——气体盘耗散过程中,行星会受到气体作用力而发生反向运动。
“这一过程类似于打羽毛球,挥拍击打来球,羽毛球改变原有轨迹,反弹后随着拍面一起向外运动。”刘倍贝说。
通过理论计算,他们发现,由于靠近太阳内边界的地方炙热,气体快速耗散,当气体盘内边界由光致蒸发向外扩张时,原本向内迁移的行星改变运动方向,随内边界共同向外移动。
由于太阳系巨行星的质量不同,所以它们“反弹”后向外迁移的速率也不同,从而打破了彼此间原本和谐稳定的轨道距离。
【巨行星轨道不稳定发生在地球形成之前】
根据设想和理论计算的数据,他们进行了巨行星轨道演化的模拟实验。
实验结果显示,按照“反弹”模型的设想,原初四大巨行星与另一个冰巨星在气体盘耗散时,发生了大幅度轨道变化,冰巨星与木星发生碰撞后被甩出太阳系,而达到稳定的四大巨行星的最终轨道分布与现今观测吻合。
此外,他们的研究还表明,巨行星轨道的不稳定发生在太阳系诞生后约三百万到一千万年间。“也就是说,不同于尼斯模型的推测,我们认为,在地球诞生之前,巨行星轨道的不稳定情况就已经发生了。”刘倍贝说。
“巨行星轨道演化对其他行星、卫星和小天体的演化,地球以及生命的起源,宜居特性等多方面影响深远。”刘倍贝认为,新模型可以更好地解释后续形成的类地行星的的质量和轨道构型,这些都是它有别于传统模型之处。
对于这一研究成果,期刊的匿名评审人认为:“该模型很可能是太阳系演化理论中缺失的成分,文章新颖且意义重大。”
“未来我们还将进一步探究巨行星轨道演化对地球形成及其水起源的影响等问题。”刘倍贝说。https://t.cn/A6X7ESOk
最近,浙江大学研究员刘倍贝与法国波尔多大学和美国密歇根州立大学合作者提出了太阳系巨行星轨道演化的新模型。该模型回溯了巨行星的过往史,揭示了它们之间一段不“和谐”过往的原因,并认为这段历史发生在地球诞生之前。4月27日,相关成果刊登于《自然》杂志。
【巨行星的轨道曾经发生过剧变】
在很久很久以前,星际空间中的气体分子云坍缩,中心的部分形成了太阳,残余物质一边被太阳炙烤着,气体不断蒸发,一边绕太阳旋转。一个扁平的、充满气体的盘由此出现。
行星在盘内成长,并与盘中气体相互作用,轨道逐渐圆化并向着太阳迁移。对于盘外沿的太阳系四大巨行星来说,它们通过向内的迁移,逐渐在各种力量的拉扯中找到了平衡点,运动轨迹也慢慢平稳、规律起来。
“就像高速路上正常行驶的车辆,大家相对匀速,相互之间保持着适当的距离。”论文的通讯作者和第一作者刘倍贝告诉《中国科学报》。
但奇怪的是,按照这个想法推演,位于太阳系外侧的四个巨行星,轨迹并不会像如今这般。
“现今四大巨行星之间的距离比太阳系早期时更宽了。”刘倍贝说。
天文学家推测,在行星轨道演化的过程中,巨行星轨道曾经发生过剧变。
“就像车辆突然变速发生碰撞追尾等事件一样,车辆的间距被打乱了,原先有序的状态被打破了。”刘倍贝说。
可是,如此一来,又一个新的问题出现了:是什么让巨行星轨道发生了剧变?
图:太阳像巨型吹风机一般吹走原行星盘中的气体(图片来源:刘倍贝)
【著名模型留下的困惑】
对于巨行星轨道的剧变问题,天文学家们提出过各种模型,其中,最为流行的名叫“尼斯”模型(Nice)。
这个模型出现于2005年。当时,模型的创立者连发三篇《自然》论文,在天文学界轰动一时,模型也因为创立者来自于法国尼斯蔚蓝海岸天文台而得名。
然而,在轰动的同时,尼斯模型依然留有一些困惑。
目前天文学家认为,太阳系诞生早期,气体盘演化到晚期时,太阳辐射的高能光子直射在气体盘上,形成强劲的光压首先吹散了靠近太阳的气体,使盘的内部出现中空结构,之后,光压又由内向外逐步驱散盘中的剩余气体。
“这一过程被称为‘光致蒸发’。 太阳就好比一个巨型吹风机,不断吹走盘中的气体。”刘倍贝说。
尼斯模型认为,盘里的气体耗散后,巨行星与外部的星子盘(由直径为数公里到上百公里的星子组成)相互作用不断交换轨道能量,最终引发了巨行星轨道的动力学不稳定。
该模型还由此判断,因为巨行星与遥远星子交换能量的过程十分缓慢,所以巨行星轨道的剧变发生在太阳系诞生数亿年之后,属于“晚期不稳定”。
“地球在太阳系诞生后的3000万年至1亿年期间长成,如果如尼斯模型所预期,那么,巨行星轨道不稳定发生在地球形成之后,产生的强烈扰动会破坏地球的轨道,而这与现今观测到的情况不符。”刘倍贝说。
他告诉记者,巨行星的动力学不稳定会打破太阳系原有的平静,它们强大的引力扰动会迫使周围小天体不断撞向其他行星和卫星,在星体表面留下陨石坑。但研究月球的科学家发现,月球陨石坑有着广泛的年龄分布,小行星撞击事件 并没有在某一段时期突然增多。
【前人忽略的关键细节】
尼斯模型留下的困惑,也是刘倍贝一直在思考的问题。2019年的一天,刘倍贝收到了一封来自海外的电子邮件,这封邮件促成了他的此次研究。
“我们怀疑,太阳系巨行星轨道发生不稳定的时间有可能比尼斯模型预期的更早。”邮件中,国际上两位行星动力学专家把他们的想法告诉了刘倍贝。
这两位专家分别是法国波尔多大学教授肖恩·雷蒙德(Sean Raymond)和美国密歇根州立大学教授塞思·雅各布森(Seth Jacobson),他们后来成为了刘倍贝此次研究的合作者。
两位教授都看到了刘倍贝等人此前发表在国际期刊《天文学与天体物理学》杂志上的论文。论文中,刘倍贝等人研究了“为什么在其他的多行星系统里,很多超级地球行星并不是像太阳系行星这样平稳而有序地运转”,研究中他们提出一种“反弹”设想,认为原行星盘气体耗散导致行星轨道发生了重大变化,并使其脱离平稳状态。
雷蒙德和雅各布森都觉得论文很有启发,在一次见面中,他们分享了各自的想法,并决定给那篇论文的通讯作者刘倍贝发一封邮件。此后他们通过电子邮件、会议等各种形式开始了交流,随着讨论越来越深入,三人都觉得到这项研究意义重大。
讨论中,他们发现,前人的研究忽略了一个关键细节——气体盘耗散过程中,行星会受到气体作用力而发生反向运动。
“这一过程类似于打羽毛球,挥拍击打来球,羽毛球改变原有轨迹,反弹后随着拍面一起向外运动。”刘倍贝说。
通过理论计算,他们发现,由于靠近太阳内边界的地方炙热,气体快速耗散,当气体盘内边界由光致蒸发向外扩张时,原本向内迁移的行星改变运动方向,随内边界共同向外移动。
由于太阳系巨行星的质量不同,所以它们“反弹”后向外迁移的速率也不同,从而打破了彼此间原本和谐稳定的轨道距离。
【巨行星轨道不稳定发生在地球形成之前】
根据设想和理论计算的数据,他们进行了巨行星轨道演化的模拟实验。
实验结果显示,按照“反弹”模型的设想,原初四大巨行星与另一个冰巨星在气体盘耗散时,发生了大幅度轨道变化,冰巨星与木星发生碰撞后被甩出太阳系,而达到稳定的四大巨行星的最终轨道分布与现今观测吻合。
此外,他们的研究还表明,巨行星轨道的不稳定发生在太阳系诞生后约三百万到一千万年间。“也就是说,不同于尼斯模型的推测,我们认为,在地球诞生之前,巨行星轨道的不稳定情况就已经发生了。”刘倍贝说。
“巨行星轨道演化对其他行星、卫星和小天体的演化,地球以及生命的起源,宜居特性等多方面影响深远。”刘倍贝认为,新模型可以更好地解释后续形成的类地行星的的质量和轨道构型,这些都是它有别于传统模型之处。
对于这一研究成果,期刊的匿名评审人认为:“该模型很可能是太阳系演化理论中缺失的成分,文章新颖且意义重大。”
“未来我们还将进一步探究巨行星轨道演化对地球形成及其水起源的影响等问题。”刘倍贝说。https://t.cn/A6X7ESOk
第六赛段颁奖仪式欢乐双庆!
克利伯帆船赛船员、船长、大副、赛事工作组以及广大船员支持者们聚集一堂、在西雅图站的颁奖仪式上共同欢庆两项成就:一是赛程9的比赛成绩(赛程9在2020年全球疫情发生前在菲律宾当地进行完毕);二就是赛程10的比赛成绩。颁奖仪式在西雅图美丽滨水区知名的Ivar’s Acres of Clams餐厅举行。
克利伯帆船赛竞赛官Mark Light进行完仪式开幕致辞后,赛事主席罗宾爵士(Sir Robin Knox Johnston)登台致辞欢迎大家、感谢停靠港主办方伙伴并祝贺了船员们在本赛段中取得的优异成绩:“我想说的是:太精彩了!干得漂亮。不是很多人有机会在北太平洋上航行,也很少有人能够意识到那里的天气海况是和南大洋上的咆哮西风带是很相似的。这是一个极其艰难的赛段-可以说是克利伯帆船赛全程中最难的一段,而且你们成功的渡过了,这是值得称道的成就。为自己取得的成就欢呼吧!”
罗宾爵士补充到:“我总是会这样和你们说:比赛过后你可以说‘这是我迄今为止有过的最棒的人生经历了!’
随后,西雅图体育委员会主席Beth Knox、西雅图停靠站合作伙伴总裁Rob Leslie以及西雅图港海事推广部经理Brad Olsen发表了欢迎致辞:“欢迎你们!我们知道你们的这次征程在三年前就开始了,你们经历的太多太多。你们经历过的不仅仅是海上搏击风浪的35天,还有之前的各种坎坷和变数后再来到今天这一步。你们砥砺奋进的精神鼓舞着我们西雅图的所有人。”
“你们能够抵达停靠在这里,我们感到非常高兴,在这里谨代表西雅图体育委员会、西雅图旅游局和西雅图港欢迎各位的到来!对你们取得的成就表示祝贺!”
颁奖仪式首先进行的环节是庆祝赛程9:WTC物流杯三角赛(WTC Logistics Tri-Race)。这段比赛是2020年3月份整个比赛因为大疫情暂停之前在菲律宾进行完成的,之后当前赛季就进入了长达两年的等待期,这段在中国南海海域进行的为期四天左右的比赛紧凑激烈,一些精彩的画面和回忆似乎就是在昨天刚刚发生。
这段比赛独具特色,设定的比赛航线为一个三角形,正好由三段戴尔海洋竞速区间构成(Dell Latitude Rugged Ocean Sprints),根据比赛规则,每支赛队只能选择三个竞速区间中的两个进行比拼,这段比赛极具战术考验性。越南下龙湾号最终取得了这段三角赛的冠军,这也是该赛队本赛季中的第二个单赛程冠军和第六次进入前三,比赛表现非常优秀。埃斯特角号和中国三亚号分别获得了三角赛的第二名和第三名。
前三甲颁奖环节过后进行的是赛程9‘戴尔海洋竞速’角逐获胜者的奖项颁布:
竞速区间1:第一名埃斯特角号、第二名勇往直前号、第三名联合国儿童基金会号
竞速区间2:第一名越南下龙湾号、第二名百慕大号、第三名西雅图号
竞速区间3:第一名梦想韩国号、第二名青岛号、第三名埃斯特角号。
接下来颁布的是媒体奖,该奖项的设立是为了认可比赛船员在比赛过程中以不同形式记录分享他们在海上的航行故事。评选胜出者过程中,船员日志、拍摄的图片和视频都是评测和参考的依据。评选对于赛组委来说并非易事,因为很多船员都创作了非常精彩的作品,都是生动真实的反映出了克利伯70尺大帆船海上的比赛和生活情境。最终,第6赛段的媒体奖颁发给了联合国儿童基金会号上的船员Danny Lee,获奖作品是他拍摄的名为‘风速50节、我脚上还穿着洞洞鞋’(50 knots and I am still in Crocs)视频。
克利伯帆船赛竞赛官马克.莱特(Mark Light)接下来公布了联合国儿童基金会在本赛季中的善款筹集更新数据。截至目前,通过克利伯帆船赛船员和赛事支持者的共同努力,赛组委总共筹集到了£338,995(英镑)。马克对所有人在善款筹集中的努力和付出表示感谢和祝贺并宣布了善款筹集金额的前三名赛队。第三名是中国三亚号,第二名是WTC物流号,第一名是联合国儿童基金会号,该赛队目前的善款筹集总额达到了£100,964.48(英镑)。
接下来就是颁奖仪式的重头戏:赛程10‘帆船之都·青岛杯’比赛的各项成绩公布和奖项颁布。通过海上三十多天的激烈比拼,船队之间的角逐异常精彩,环球赛程中距离最长、难度最大的一段比赛着实让人印象深刻、心潮澎湃。
该段比赛中安排了得分门角逐,就是在标准航线中设置了一个虚拟标记门,最先通过的三支赛队会获得额外积分奖励,第一名获得三分,第二名两分,第三名一分。本赛程中得分门的前三名赛队分别是WTC物流号、百慕大号和联合国儿童基金会号。
接下来就是赛程前三名的颁奖环节,经历了终点线前风洞的考验,埃斯特角号坚持不懈抓住时机快速冲线获得了第三名。全体船员们精神饱满的登台领奖,这是该赛队在2019-20赛季中的第三个单赛程前三名成绩,本赛程结束后,埃斯特角号赛队的总积分排名也升至到了第三位。
联合国儿童基金号随后登台,他们获得了本赛程的第二名,冲线时间仅仅落后了第一名赛队2小时53分钟。
赛程10的第一名获得者WTC物流号赛队压轴登场,成为了颁奖仪式现场的焦点。船长Dan Jones和大副Ineke van der Weijden携手全体船员登台从西雅图体育委员会主席Beth Knox手中接过了获胜锦旗。
刚刚结束的第6赛段让本赛季总积分排行榜的排名发生了些许变化,各个赛队都各显其能抓住了不同的额外积分奖励争夺。赛组委接下来会对本赛段中各个赛队的违规判罚进行确认计算,另外还有海洋竞速角逐结果有待确认公布,但截至目前本赛季总积分排行榜的前三名分别如下:第一名青岛号,第二名越南下龙湾号,第三名埃斯特角号。
目前,十支克利伯赛队已经抵达停靠在了西雅图,下一段比赛将于4月30日星期天开始,未来几天时间船队将在翡翠城西雅图休憩调整并为接下来的第7赛段做好准备。青岛号赛队目前依然按计划在北太平洋上朝旧金山方向行驶,航行状态良好,预计于五月初抵达。敬请收藏赛况追踪图,关注船队位置更新:https://t.cn/Ai8PlJIK
克利伯帆船赛船员、船长、大副、赛事工作组以及广大船员支持者们聚集一堂、在西雅图站的颁奖仪式上共同欢庆两项成就:一是赛程9的比赛成绩(赛程9在2020年全球疫情发生前在菲律宾当地进行完毕);二就是赛程10的比赛成绩。颁奖仪式在西雅图美丽滨水区知名的Ivar’s Acres of Clams餐厅举行。
克利伯帆船赛竞赛官Mark Light进行完仪式开幕致辞后,赛事主席罗宾爵士(Sir Robin Knox Johnston)登台致辞欢迎大家、感谢停靠港主办方伙伴并祝贺了船员们在本赛段中取得的优异成绩:“我想说的是:太精彩了!干得漂亮。不是很多人有机会在北太平洋上航行,也很少有人能够意识到那里的天气海况是和南大洋上的咆哮西风带是很相似的。这是一个极其艰难的赛段-可以说是克利伯帆船赛全程中最难的一段,而且你们成功的渡过了,这是值得称道的成就。为自己取得的成就欢呼吧!”
罗宾爵士补充到:“我总是会这样和你们说:比赛过后你可以说‘这是我迄今为止有过的最棒的人生经历了!’
随后,西雅图体育委员会主席Beth Knox、西雅图停靠站合作伙伴总裁Rob Leslie以及西雅图港海事推广部经理Brad Olsen发表了欢迎致辞:“欢迎你们!我们知道你们的这次征程在三年前就开始了,你们经历的太多太多。你们经历过的不仅仅是海上搏击风浪的35天,还有之前的各种坎坷和变数后再来到今天这一步。你们砥砺奋进的精神鼓舞着我们西雅图的所有人。”
“你们能够抵达停靠在这里,我们感到非常高兴,在这里谨代表西雅图体育委员会、西雅图旅游局和西雅图港欢迎各位的到来!对你们取得的成就表示祝贺!”
颁奖仪式首先进行的环节是庆祝赛程9:WTC物流杯三角赛(WTC Logistics Tri-Race)。这段比赛是2020年3月份整个比赛因为大疫情暂停之前在菲律宾进行完成的,之后当前赛季就进入了长达两年的等待期,这段在中国南海海域进行的为期四天左右的比赛紧凑激烈,一些精彩的画面和回忆似乎就是在昨天刚刚发生。
这段比赛独具特色,设定的比赛航线为一个三角形,正好由三段戴尔海洋竞速区间构成(Dell Latitude Rugged Ocean Sprints),根据比赛规则,每支赛队只能选择三个竞速区间中的两个进行比拼,这段比赛极具战术考验性。越南下龙湾号最终取得了这段三角赛的冠军,这也是该赛队本赛季中的第二个单赛程冠军和第六次进入前三,比赛表现非常优秀。埃斯特角号和中国三亚号分别获得了三角赛的第二名和第三名。
前三甲颁奖环节过后进行的是赛程9‘戴尔海洋竞速’角逐获胜者的奖项颁布:
竞速区间1:第一名埃斯特角号、第二名勇往直前号、第三名联合国儿童基金会号
竞速区间2:第一名越南下龙湾号、第二名百慕大号、第三名西雅图号
竞速区间3:第一名梦想韩国号、第二名青岛号、第三名埃斯特角号。
接下来颁布的是媒体奖,该奖项的设立是为了认可比赛船员在比赛过程中以不同形式记录分享他们在海上的航行故事。评选胜出者过程中,船员日志、拍摄的图片和视频都是评测和参考的依据。评选对于赛组委来说并非易事,因为很多船员都创作了非常精彩的作品,都是生动真实的反映出了克利伯70尺大帆船海上的比赛和生活情境。最终,第6赛段的媒体奖颁发给了联合国儿童基金会号上的船员Danny Lee,获奖作品是他拍摄的名为‘风速50节、我脚上还穿着洞洞鞋’(50 knots and I am still in Crocs)视频。
克利伯帆船赛竞赛官马克.莱特(Mark Light)接下来公布了联合国儿童基金会在本赛季中的善款筹集更新数据。截至目前,通过克利伯帆船赛船员和赛事支持者的共同努力,赛组委总共筹集到了£338,995(英镑)。马克对所有人在善款筹集中的努力和付出表示感谢和祝贺并宣布了善款筹集金额的前三名赛队。第三名是中国三亚号,第二名是WTC物流号,第一名是联合国儿童基金会号,该赛队目前的善款筹集总额达到了£100,964.48(英镑)。
接下来就是颁奖仪式的重头戏:赛程10‘帆船之都·青岛杯’比赛的各项成绩公布和奖项颁布。通过海上三十多天的激烈比拼,船队之间的角逐异常精彩,环球赛程中距离最长、难度最大的一段比赛着实让人印象深刻、心潮澎湃。
该段比赛中安排了得分门角逐,就是在标准航线中设置了一个虚拟标记门,最先通过的三支赛队会获得额外积分奖励,第一名获得三分,第二名两分,第三名一分。本赛程中得分门的前三名赛队分别是WTC物流号、百慕大号和联合国儿童基金会号。
接下来就是赛程前三名的颁奖环节,经历了终点线前风洞的考验,埃斯特角号坚持不懈抓住时机快速冲线获得了第三名。全体船员们精神饱满的登台领奖,这是该赛队在2019-20赛季中的第三个单赛程前三名成绩,本赛程结束后,埃斯特角号赛队的总积分排名也升至到了第三位。
联合国儿童基金号随后登台,他们获得了本赛程的第二名,冲线时间仅仅落后了第一名赛队2小时53分钟。
赛程10的第一名获得者WTC物流号赛队压轴登场,成为了颁奖仪式现场的焦点。船长Dan Jones和大副Ineke van der Weijden携手全体船员登台从西雅图体育委员会主席Beth Knox手中接过了获胜锦旗。
刚刚结束的第6赛段让本赛季总积分排行榜的排名发生了些许变化,各个赛队都各显其能抓住了不同的额外积分奖励争夺。赛组委接下来会对本赛段中各个赛队的违规判罚进行确认计算,另外还有海洋竞速角逐结果有待确认公布,但截至目前本赛季总积分排行榜的前三名分别如下:第一名青岛号,第二名越南下龙湾号,第三名埃斯特角号。
目前,十支克利伯赛队已经抵达停靠在了西雅图,下一段比赛将于4月30日星期天开始,未来几天时间船队将在翡翠城西雅图休憩调整并为接下来的第7赛段做好准备。青岛号赛队目前依然按计划在北太平洋上朝旧金山方向行驶,航行状态良好,预计于五月初抵达。敬请收藏赛况追踪图,关注船队位置更新:https://t.cn/Ai8PlJIK
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