【京东“亚洲一号”西安智能产业园成为我国首个“零碳”物流园区 让绿色成为高质量发展最亮的底色】
高质量发展走一线
10万平方米的屋顶光伏发电设备，10个月的累计发电量就相当于4000户普通家庭一年的用电量。通过碳交易与价值链优化，抵消自身产生的温室气体排放量，实现园区的二氧化碳“净零”排放。
日前，位于港务区的京东“亚洲一号”西安智能产业园获得由北京绿色交易所和华测认证（CTI）颁发的碳中和认证双证书，成为我国首个“零碳”物流园区。这也是西安在擦亮绿色发展底色，以低碳循环经济助力经济高质量发展的生动实践。
智能设备“黑灯作业”1分钟 省出一个家庭一年半用电量
近日，记者来到位于国际港务区的京东“亚洲一号”西安智能产业园，该园区于2019年投入使用，是西北地区规模最大的智能物流中心之一。园区建筑面积近30万平方米，相当于40多个标准足球场，日均处理订单量超过50万件。
与传统的物流产业园不同，这里处处可见绿色低碳的基础设施和“黑科技”。园区内所有屋顶都配备了容量为9MW的光伏发电设备，总计10万平方米的光伏屋顶占据了园区总面积的三分之一以上，且已并网发电，为园区提供源源不断的绿色能源。
这些绿色电力白天可供园区办公照明使用，夜间可通过“汽车+车棚+充电桩+光伏”的项目试点，为电动新能源车充电。数据显示，仅去年1月-10月发电约8500MWh，相当于近4000户普通家庭一年的用电，较火力发电可节省燃煤近2600吨，较采购市电减少碳排放量约5670吨。
记者在京东“亚洲一号”西安智能产业园里看到，两套大型自动化立体存储系统，高达22米，有着12层阁楼货架，存储效率是普通存储的3倍。存货量25万余件的1号自动化立体存储仓库非常安静，空旷的空间只能听到堆垛机按照电脑指令在轨道间自动穿梭的声音。如此巨大的仓库里，只有3位工作人员在做辅助性操控工作。
与“灯火通明”的传统物流仓库不同，自动化立体存储仓库是“黑灯”作业模式，借助智能控制平台，不需要开灯，订单到达后，系统自动从仓库调货出库；没有传输任务时，传输装置可以在1分钟内自动断电，省电又省心。据测试，平均1分钟，智能设备通过“黑灯作业”可以省电2283度，相当于一户普通家庭一年半的用电量。
包装箱大量使用瓦楞纸
每年可节省20万吨纸浆
货物进入分拣中心需要包装，这也是传统物流中的“高碳”环节。京东“亚洲一号”西安智能产业园自动化立库负责人杨星告诉记者，看似不起眼的纸质包装里面也有“低碳”讲究。
在欧美发达国家，90%的纸质包装箱都采用的3层瓦楞纸箱，国内的3层纸箱使用比例仅有40%。京东目前使用的3层瓦楞纸包装箱比例超过95%，能确保每个纸箱重量不超过400克，仅这一项，每年就可节省20多万吨纸浆。
为了做到“低碳”，封箱胶带也进行了“瘦身”，将其宽度从53毫米降至45毫米，且明确规范封箱胶带禁止层层缠绕。通过这样毫米级的技术革新，京东一年内省了4亿米胶带，可以绕地球10圈。而通过仓内无纸化作业以及电子面单，仅2020年全年京东就减少纸张消耗1.3万吨。
打包环节的低碳硬科技也不少。京东“亚洲一号”西安智能产业园通过磁悬浮打包机、气泡膜打包机、枕式打包机、对折膜打包机等18种智能设备组成的全链路智能包装系统，极大地降低了包装材料的消耗。杨星说，这套系统有个极具中国特色的名字——“精卫”，寓意减排要像精卫，点滴成渊、锲而不舍。
在分拣中心，记者还看到，“小件分拣机”上有序运行的货物全部实现自动化分拣。据了解，仅这一条生产线设计日产能近50万单，其运营效率是传统操作方式的10倍以上。
在这些物流科技的加持下，西安消费者线上购物体验更加舒适、便捷，上午下单，下午就可收到货。
屋顶光伏系统
能满足自身用电需求
伴随着包裹走出分拣中心进入运输环节，记者看到，现场所有叉车全部用的是新能源作业车。京东物流西北区副总经理李大爽介绍，园区配套建设了22套充电终端，可同时为44台车辆充电，足以满足园区内部作业车辆及外来访客车辆的充电需求。
“我们的屋顶光伏系统能充分满足自身用电需求，分布式锂电池储能系统可以实现电力平滑和调节，在用电高峰时能缓解对电网系统的冲击，提升园区可再生电的比例。”李大爽说，通过采用“自发自用，余电上网”模式，日间使用光伏电力满足园区用电需求，余量返送至当地电网，夜间使用网电。
在包装耗材垃圾回收区，工作人员正在有条不紊地对废弃纸箱、塑料薄膜进行分拣回收，回收后的包装材料经过再加工，重新用于包装，这也属于京东“青流计划”的组成部分。
李大爽说，京东“亚洲一号”西安智能产业园的低碳努力主要体现在三个方面：一是最大程度使用现场可再生电力代替传统能源，二是持续提升园区的运营能效和电气化水平，三是通过碳减排手段抵消园区不可避免的剩余排放。
目前，园区实现了仓储屋顶分布式光伏发电系统和储能系统的应用，自主中和部分温室气体排放，剩余排放量在北京绿色交易所的支持和指导下，通过购买国家核证合规碳减排产品的方式100%抵消剩余碳排放。
西安厚植绿色发展优势
将低碳理念融入城市发展血脉
在全球变暖的大背景下，“低碳”成为全球共同关注和倡导的发展理念。“碳达峰”“碳中和”在去年两会被首次写入政府工作报告。低碳发展关乎民生福祉，也关乎城市形象和经济永续发展。因此，绿色发展一直是近年来西安市的重点命题。
“碳中和”对城市发展产生深远影响，未来城市统筹规划、建设发展、运行管理中融入低碳理念、发展低碳经济、构建低碳模式已成为必然趋势。去年,西安举办的十四运会，围绕“绿色低碳”提出了很多新理念，最显著的变化是城市构建了安全畅通的低碳交通环境，如在交通路线升级改造、信号灯联网联控等方面不断改善，为市民创造“绿色低碳、智慧高效、舒适宜人”的出行环境。此外，赛事场馆全面实现清洁能源供电，场馆内空调、通风、照明也都实现全面智慧化管控，在国内率先实现“零碳”赛事。
西安扎实推进绿色低碳发展理念，能源消费结构持续优化。西安市统计局的数据显示，2021年，全市规模以上工业综合能源消费量584.77万吨标准煤，比2020年下降2.3%，两年平均下降6.3%。全市规模以上工业35个行业大类中有16个行业能耗下降，下降面达45.7%。全市13个区县和西咸新区规模以上工业能耗实现“四升十降”。
市民欣喜地看到，最近几年西安城市生态环境的显著变化，城市更优美了，也更加宜居、宜业、宜游。
西安市第十四次党代会报告指出，未来五年，西安要加快生产方式绿色转型，建设一批循环经济产业园，大力推广建筑节能和绿色建筑，积极发展绿色金融，加强绿色低碳技术攻关和示范推广，推进资源全面节约、集约、循环利用。大力倡导绿色生活方式，加快形成简约适度、绿色低碳的生活风尚。
西安将厚植绿色发展优势，坚决当好秦岭生态卫士，深入打好污染防治攻坚战，加快经济社会绿色低碳转型，推动生态治理体系不断完善，绘就美丽中国的西安画卷。
文/记者 王赫 图/记者 窦翊明
高质量发展走一线
10万平方米的屋顶光伏发电设备，10个月的累计发电量就相当于4000户普通家庭一年的用电量。通过碳交易与价值链优化，抵消自身产生的温室气体排放量，实现园区的二氧化碳“净零”排放。
日前，位于港务区的京东“亚洲一号”西安智能产业园获得由北京绿色交易所和华测认证（CTI）颁发的碳中和认证双证书，成为我国首个“零碳”物流园区。这也是西安在擦亮绿色发展底色，以低碳循环经济助力经济高质量发展的生动实践。
智能设备“黑灯作业”1分钟 省出一个家庭一年半用电量
近日，记者来到位于国际港务区的京东“亚洲一号”西安智能产业园，该园区于2019年投入使用，是西北地区规模最大的智能物流中心之一。园区建筑面积近30万平方米，相当于40多个标准足球场，日均处理订单量超过50万件。
与传统的物流产业园不同，这里处处可见绿色低碳的基础设施和“黑科技”。园区内所有屋顶都配备了容量为9MW的光伏发电设备，总计10万平方米的光伏屋顶占据了园区总面积的三分之一以上，且已并网发电，为园区提供源源不断的绿色能源。
这些绿色电力白天可供园区办公照明使用，夜间可通过“汽车+车棚+充电桩+光伏”的项目试点，为电动新能源车充电。数据显示，仅去年1月-10月发电约8500MWh，相当于近4000户普通家庭一年的用电，较火力发电可节省燃煤近2600吨，较采购市电减少碳排放量约5670吨。
记者在京东“亚洲一号”西安智能产业园里看到，两套大型自动化立体存储系统，高达22米，有着12层阁楼货架，存储效率是普通存储的3倍。存货量25万余件的1号自动化立体存储仓库非常安静，空旷的空间只能听到堆垛机按照电脑指令在轨道间自动穿梭的声音。如此巨大的仓库里，只有3位工作人员在做辅助性操控工作。
与“灯火通明”的传统物流仓库不同，自动化立体存储仓库是“黑灯”作业模式，借助智能控制平台，不需要开灯，订单到达后，系统自动从仓库调货出库；没有传输任务时，传输装置可以在1分钟内自动断电，省电又省心。据测试，平均1分钟，智能设备通过“黑灯作业”可以省电2283度，相当于一户普通家庭一年半的用电量。
包装箱大量使用瓦楞纸
每年可节省20万吨纸浆
货物进入分拣中心需要包装，这也是传统物流中的“高碳”环节。京东“亚洲一号”西安智能产业园自动化立库负责人杨星告诉记者，看似不起眼的纸质包装里面也有“低碳”讲究。
在欧美发达国家，90%的纸质包装箱都采用的3层瓦楞纸箱，国内的3层纸箱使用比例仅有40%。京东目前使用的3层瓦楞纸包装箱比例超过95%，能确保每个纸箱重量不超过400克，仅这一项，每年就可节省20多万吨纸浆。
为了做到“低碳”，封箱胶带也进行了“瘦身”，将其宽度从53毫米降至45毫米，且明确规范封箱胶带禁止层层缠绕。通过这样毫米级的技术革新，京东一年内省了4亿米胶带，可以绕地球10圈。而通过仓内无纸化作业以及电子面单，仅2020年全年京东就减少纸张消耗1.3万吨。
打包环节的低碳硬科技也不少。京东“亚洲一号”西安智能产业园通过磁悬浮打包机、气泡膜打包机、枕式打包机、对折膜打包机等18种智能设备组成的全链路智能包装系统，极大地降低了包装材料的消耗。杨星说，这套系统有个极具中国特色的名字——“精卫”，寓意减排要像精卫，点滴成渊、锲而不舍。
在分拣中心，记者还看到，“小件分拣机”上有序运行的货物全部实现自动化分拣。据了解，仅这一条生产线设计日产能近50万单，其运营效率是传统操作方式的10倍以上。
在这些物流科技的加持下，西安消费者线上购物体验更加舒适、便捷，上午下单，下午就可收到货。
屋顶光伏系统
能满足自身用电需求
伴随着包裹走出分拣中心进入运输环节，记者看到，现场所有叉车全部用的是新能源作业车。京东物流西北区副总经理李大爽介绍，园区配套建设了22套充电终端，可同时为44台车辆充电，足以满足园区内部作业车辆及外来访客车辆的充电需求。
“我们的屋顶光伏系统能充分满足自身用电需求，分布式锂电池储能系统可以实现电力平滑和调节，在用电高峰时能缓解对电网系统的冲击，提升园区可再生电的比例。”李大爽说，通过采用“自发自用，余电上网”模式，日间使用光伏电力满足园区用电需求，余量返送至当地电网，夜间使用网电。
在包装耗材垃圾回收区，工作人员正在有条不紊地对废弃纸箱、塑料薄膜进行分拣回收，回收后的包装材料经过再加工，重新用于包装，这也属于京东“青流计划”的组成部分。
李大爽说，京东“亚洲一号”西安智能产业园的低碳努力主要体现在三个方面：一是最大程度使用现场可再生电力代替传统能源，二是持续提升园区的运营能效和电气化水平，三是通过碳减排手段抵消园区不可避免的剩余排放。
目前，园区实现了仓储屋顶分布式光伏发电系统和储能系统的应用，自主中和部分温室气体排放，剩余排放量在北京绿色交易所的支持和指导下，通过购买国家核证合规碳减排产品的方式100%抵消剩余碳排放。
西安厚植绿色发展优势
将低碳理念融入城市发展血脉
在全球变暖的大背景下，“低碳”成为全球共同关注和倡导的发展理念。“碳达峰”“碳中和”在去年两会被首次写入政府工作报告。低碳发展关乎民生福祉，也关乎城市形象和经济永续发展。因此，绿色发展一直是近年来西安市的重点命题。
“碳中和”对城市发展产生深远影响，未来城市统筹规划、建设发展、运行管理中融入低碳理念、发展低碳经济、构建低碳模式已成为必然趋势。去年,西安举办的十四运会，围绕“绿色低碳”提出了很多新理念，最显著的变化是城市构建了安全畅通的低碳交通环境，如在交通路线升级改造、信号灯联网联控等方面不断改善，为市民创造“绿色低碳、智慧高效、舒适宜人”的出行环境。此外，赛事场馆全面实现清洁能源供电，场馆内空调、通风、照明也都实现全面智慧化管控，在国内率先实现“零碳”赛事。
西安扎实推进绿色低碳发展理念，能源消费结构持续优化。西安市统计局的数据显示，2021年，全市规模以上工业综合能源消费量584.77万吨标准煤，比2020年下降2.3%，两年平均下降6.3%。全市规模以上工业35个行业大类中有16个行业能耗下降，下降面达45.7%。全市13个区县和西咸新区规模以上工业能耗实现“四升十降”。
市民欣喜地看到，最近几年西安城市生态环境的显著变化，城市更优美了，也更加宜居、宜业、宜游。
西安市第十四次党代会报告指出，未来五年，西安要加快生产方式绿色转型，建设一批循环经济产业园，大力推广建筑节能和绿色建筑，积极发展绿色金融，加强绿色低碳技术攻关和示范推广，推进资源全面节约、集约、循环利用。大力倡导绿色生活方式，加快形成简约适度、绿色低碳的生活风尚。
西安将厚植绿色发展优势，坚决当好秦岭生态卫士，深入打好污染防治攻坚战，加快经济社会绿色低碳转型，推动生态治理体系不断完善，绘就美丽中国的西安画卷。
文/记者 王赫 图/记者 窦翊明
#让陨石告诉你太阳系童年的秘密# 仰望星空，或有美丽流星划过夜空。一群进行太阳系考古的学者，要从陨石中捕捉各种蛛丝马迹，尝试推演太阳系漫长历程中的一幕幕尚不为人知的故事。浙江大学物理学院研究员刘倍贝正是这群人中的一员。
4月22日，《科学进展》刊发他与丹麦哥本哈根大学和瑞典隆德大学学者合作新成果https://t.cn/A66scG5i，研究者从陨石同位素含量两极化的现象入手，推演了太阳系形成最初的五百万年间发生的故事。
研究者指出，原行星盘气体的外流是一双“看不见的手”，它参与了早期太阳系的塑造，影响了小天体和行星的形成。刘倍贝及合作者据此构建了早期太阳系天体形成的新模型。
解密早期太阳系的形成和演化
刘倍贝要推演的历史，聚焦于太阳系诞生之初的五百万年，这是太阳系的童年期：幼年太阳还在成长，它的周围环绕着一个扁平的气体圆盘，也称为原行星盘，它就像行星们的共同“摇篮”，行星靠不断吸积盘中漂浮的固体颗粒长大。而作为“天外来客”的陨石——太阳系里的小行星、彗星或行星撞击地球后产生的碎片，它们的母体也形成于同一时期同一“摇篮”。
“陨石保留着太阳系童年期的原始信息。”刘倍贝说，“我可以通过对陨石的研究，解密探索早期太阳系形成和演化的过程。这有点像破案，需要大胆的想象和缜密的推理，把不同的案发线索串联起来，还原事件的真相。”摆在刘倍贝等学者面前的确实有一桩“大案”：陨石的同位素含量存在明显的两极化，泾渭分明的现象。
从物质成分上，陨石可分为炭质陨石和非炭质陨石。炭质陨石含有更多的挥发性物质，包括含碳有机物和水等，而非炭质陨石则含有更多的难熔性金属元素。
学界认为，这种的差异源于陨石的母体形成时的位置。“原行星盘越靠近太阳的位置，温度就越高，挥发性物质含量就越低，以非炭质固体物质为主；越远离太阳，温度越低，以炭质物质为主。”刘倍贝又从最近的研究中发现了一条新线索：这两类陨石的同位素含量也大相径庭。
“没有发现任何一块陨石处于中间地带。”刘倍贝说，这种两极化的现象令天文学界尤为惊讶。根据同位素测年法，陨石的形成时间横跨整个原行星盘阶段，它们吸积的固体物质通常而言是相互流通的，它们在组分上应该呈现一定的连续性，然而真实观测则是两极化。
“它在告诉我们什么呢？”刘倍贝说，两极化的现象提示了在原行星盘中可能存在大尺度、长时间的物质隔离，这是人们在研究太阳系早期演化中碰到的一大难题。
木星开沟真的塑造了早期的太阳系？
长时间、大尺度的物质隔离，让人联想到空间隔绝的可能性。会不会有一种力量，让原行星盘形成了彼此相互隔离的区域？有学者提出，这种力量来自于太阳系中的大兄长气态巨行星木星，即“木星开沟”理论可以用来解释陨石成分两极化的现象。
他们认为，木星的固体核在太阳系诞生之初的一百万年内形成，它凭借其巨大的质量和强大的引力，在气体盘中开一个深沟，完全阻断后续固体颗粒的内流，内外盘的固体物质自此隔绝。
最近几年的天文观测也捕捉到了“巨行星开沟”的证据。ALMA射电望远镜阵列观测到的AS 209系统的原行星盘，位于距地球410光年外的蛇夫座。该行星盘显示出明显的环状沟壑，中间深色的暗沟被认为由类似于木星的巨行星“开沟”导致。
“木星开沟真的塑造了早期的太阳系吗？”刘倍贝提出了质疑。最大的疑点来自于形成于内盘的两种非炭质陨石，普通球粒陨石（OC）和顽火辉石球粒陨石（EC）。
“如果木星真在气体盘中开一个深沟而完全阻断后续固体颗粒的内流，则内外盘的固体物质自此隔绝。那么内盘非炭质固体颗粒物会因快速迁移而消耗殆尽。这样一来，普通球粒陨石（OC）和顽火辉石球粒陨石(EC)的母体就没有可以吸积的非炭质固体颗粒物，就无法长大了。”刘倍贝说。陨石测年研究表明，O型和E型球粒陨石形成于太阳系诞生后的两到三百万年间，这说明，非炭质固体颗粒物还是能长时间流通且存在于内盘区域。
相反地，如果木星开的沟不够深，就不能有效地阻挡固体颗粒的迁移，内外盘的物质还是流通的，就无法导致两类陨石同位素的两极化现象。“我们发现，‘木星开沟’很难自洽地同时解释太阳系陨石形成年龄和同位素含量这两大观测。”刘倍贝说。
重新审视太阳系的童年
还有什么物理机制解释陨石的两极化呢？刘倍贝提出了一种全新的想法，从时间演化上的隔绝来解释陨石同位素的两极化。
在太阳系的童年时期，原行星盘中的固体颗粒因会源源不断从外盘区域迁移流向内盘。刘倍贝和他的合作者提出，研究这一过程应该充分考虑行星盘中气体的运动，这一点在过去的工作中被忽视了。气体盘中的流体遵循着动量守恒原则，盘内侧区域的气体向内流，最后被太阳吸积。与此同时，外盘的气体向外流，不断地扩充着盘的外部疆域。“就像涨潮的海水，不断地向外吞噬岸边的沙滩。”刘倍贝说。
考虑原行星盘气体外流效应之后，他们重新对盘内固体颗粒物的迁移状况进行了模拟，结果显示：在盘外部气体外流的推动下，固体颗粒物的迁移速率和方向发生改变。它们最终进入内盘的时间被大大延长了。
“我们发现，初始位于25个日地距离（AU）以外的炭质固体颗粒需要经过三百万年才会最终迁移进入内盘类地行星形成区。”刘倍贝说。
刘倍贝用了一张图表形象地展示了这一“复盘”：不同时期、不同位置的陨石母体以及它们的同位素含量的差异。“重要的是，该模型预示着不同陨石的同位素差异并不是空间上的隔绝，而是形成时间上的演化。”刘倍贝说。
早期，位于内盘的火星和地球吸积的是非炭质固体颗粒。在约两至三百万年之后，炭质颗粒物最终迁移进入内盘。此后地球和火星吸积炭质物质长大，因而它们的同位素含量是两大类固体物质的混合。这也自洽地解释诸如观测上的火星和地球的同位素含量是介于这两类陨石之间。
刘倍贝说，从现有的观测出发，并不能对木星的形成时间给出更严格的限制。现今的木星位于距太阳5.2 AU处，木星形成的位置学界有两种假说。一种认为木星为原位形成，成长过程中没有大尺度的轨道迁移。另一种认为木星形成于外盘较远处（10 AU 之外）。
“我们的模型更支持后者。”刘倍贝说，因为木星大气中发现的诸多易挥发性元素包括碳，磷，氮和氩其含量均比太阳高出数倍之多，这一现象很难被原位形成理论解释。
此外，木星质量增长之余也与气体盘相互作用，产生向内的轨道迁移。木星内移过程中不断地散射沿途的炭质陨石母体进入内盘，产生了现今太阳系小行星带的特有的群体分布和轨道构型。https://t.cn/A66scG5x
4月22日，《科学进展》刊发他与丹麦哥本哈根大学和瑞典隆德大学学者合作新成果https://t.cn/A66scG5i，研究者从陨石同位素含量两极化的现象入手，推演了太阳系形成最初的五百万年间发生的故事。
研究者指出，原行星盘气体的外流是一双“看不见的手”，它参与了早期太阳系的塑造，影响了小天体和行星的形成。刘倍贝及合作者据此构建了早期太阳系天体形成的新模型。
解密早期太阳系的形成和演化
刘倍贝要推演的历史，聚焦于太阳系诞生之初的五百万年，这是太阳系的童年期：幼年太阳还在成长，它的周围环绕着一个扁平的气体圆盘，也称为原行星盘，它就像行星们的共同“摇篮”，行星靠不断吸积盘中漂浮的固体颗粒长大。而作为“天外来客”的陨石——太阳系里的小行星、彗星或行星撞击地球后产生的碎片，它们的母体也形成于同一时期同一“摇篮”。
“陨石保留着太阳系童年期的原始信息。”刘倍贝说，“我可以通过对陨石的研究，解密探索早期太阳系形成和演化的过程。这有点像破案，需要大胆的想象和缜密的推理，把不同的案发线索串联起来，还原事件的真相。”摆在刘倍贝等学者面前的确实有一桩“大案”：陨石的同位素含量存在明显的两极化，泾渭分明的现象。
从物质成分上，陨石可分为炭质陨石和非炭质陨石。炭质陨石含有更多的挥发性物质，包括含碳有机物和水等，而非炭质陨石则含有更多的难熔性金属元素。
学界认为，这种的差异源于陨石的母体形成时的位置。“原行星盘越靠近太阳的位置，温度就越高，挥发性物质含量就越低，以非炭质固体物质为主；越远离太阳，温度越低，以炭质物质为主。”刘倍贝又从最近的研究中发现了一条新线索：这两类陨石的同位素含量也大相径庭。
“没有发现任何一块陨石处于中间地带。”刘倍贝说，这种两极化的现象令天文学界尤为惊讶。根据同位素测年法，陨石的形成时间横跨整个原行星盘阶段，它们吸积的固体物质通常而言是相互流通的，它们在组分上应该呈现一定的连续性，然而真实观测则是两极化。
“它在告诉我们什么呢？”刘倍贝说，两极化的现象提示了在原行星盘中可能存在大尺度、长时间的物质隔离，这是人们在研究太阳系早期演化中碰到的一大难题。
木星开沟真的塑造了早期的太阳系？
长时间、大尺度的物质隔离，让人联想到空间隔绝的可能性。会不会有一种力量，让原行星盘形成了彼此相互隔离的区域？有学者提出，这种力量来自于太阳系中的大兄长气态巨行星木星，即“木星开沟”理论可以用来解释陨石成分两极化的现象。
他们认为，木星的固体核在太阳系诞生之初的一百万年内形成，它凭借其巨大的质量和强大的引力，在气体盘中开一个深沟，完全阻断后续固体颗粒的内流，内外盘的固体物质自此隔绝。
最近几年的天文观测也捕捉到了“巨行星开沟”的证据。ALMA射电望远镜阵列观测到的AS 209系统的原行星盘，位于距地球410光年外的蛇夫座。该行星盘显示出明显的环状沟壑，中间深色的暗沟被认为由类似于木星的巨行星“开沟”导致。
“木星开沟真的塑造了早期的太阳系吗？”刘倍贝提出了质疑。最大的疑点来自于形成于内盘的两种非炭质陨石，普通球粒陨石（OC）和顽火辉石球粒陨石（EC）。
“如果木星真在气体盘中开一个深沟而完全阻断后续固体颗粒的内流，则内外盘的固体物质自此隔绝。那么内盘非炭质固体颗粒物会因快速迁移而消耗殆尽。这样一来，普通球粒陨石（OC）和顽火辉石球粒陨石(EC)的母体就没有可以吸积的非炭质固体颗粒物，就无法长大了。”刘倍贝说。陨石测年研究表明，O型和E型球粒陨石形成于太阳系诞生后的两到三百万年间，这说明，非炭质固体颗粒物还是能长时间流通且存在于内盘区域。
相反地，如果木星开的沟不够深，就不能有效地阻挡固体颗粒的迁移，内外盘的物质还是流通的，就无法导致两类陨石同位素的两极化现象。“我们发现，‘木星开沟’很难自洽地同时解释太阳系陨石形成年龄和同位素含量这两大观测。”刘倍贝说。
重新审视太阳系的童年
还有什么物理机制解释陨石的两极化呢？刘倍贝提出了一种全新的想法，从时间演化上的隔绝来解释陨石同位素的两极化。
在太阳系的童年时期，原行星盘中的固体颗粒因会源源不断从外盘区域迁移流向内盘。刘倍贝和他的合作者提出，研究这一过程应该充分考虑行星盘中气体的运动，这一点在过去的工作中被忽视了。气体盘中的流体遵循着动量守恒原则，盘内侧区域的气体向内流，最后被太阳吸积。与此同时，外盘的气体向外流，不断地扩充着盘的外部疆域。“就像涨潮的海水，不断地向外吞噬岸边的沙滩。”刘倍贝说。
考虑原行星盘气体外流效应之后，他们重新对盘内固体颗粒物的迁移状况进行了模拟，结果显示：在盘外部气体外流的推动下，固体颗粒物的迁移速率和方向发生改变。它们最终进入内盘的时间被大大延长了。
“我们发现，初始位于25个日地距离（AU）以外的炭质固体颗粒需要经过三百万年才会最终迁移进入内盘类地行星形成区。”刘倍贝说。
刘倍贝用了一张图表形象地展示了这一“复盘”：不同时期、不同位置的陨石母体以及它们的同位素含量的差异。“重要的是，该模型预示着不同陨石的同位素差异并不是空间上的隔绝，而是形成时间上的演化。”刘倍贝说。
早期，位于内盘的火星和地球吸积的是非炭质固体颗粒。在约两至三百万年之后，炭质颗粒物最终迁移进入内盘。此后地球和火星吸积炭质物质长大，因而它们的同位素含量是两大类固体物质的混合。这也自洽地解释诸如观测上的火星和地球的同位素含量是介于这两类陨石之间。
刘倍贝说，从现有的观测出发，并不能对木星的形成时间给出更严格的限制。现今的木星位于距太阳5.2 AU处，木星形成的位置学界有两种假说。一种认为木星为原位形成，成长过程中没有大尺度的轨道迁移。另一种认为木星形成于外盘较远处（10 AU 之外）。
“我们的模型更支持后者。”刘倍贝说，因为木星大气中发现的诸多易挥发性元素包括碳，磷，氮和氩其含量均比太阳高出数倍之多，这一现象很难被原位形成理论解释。
此外，木星质量增长之余也与气体盘相互作用，产生向内的轨道迁移。木星内移过程中不断地散射沿途的炭质陨石母体进入内盘，产生了现今太阳系小行星带的特有的群体分布和轨道构型。https://t.cn/A66scG5x
#让陨石告诉你太阳系童年的秘密# 仰望星空，或有美丽流星划过夜空。一群进行太阳系考古的学者，要从陨石中捕捉各种蛛丝马迹，尝试推演太阳系漫长历程中的一幕幕尚不为人知的故事。浙江大学物理学院研究员刘倍贝正是这群人中的一员。
4月22日，《科学进展》刊发他与丹麦哥本哈根大学和瑞典隆德大学学者合作新成果https://t.cn/A66scG5i，研究者从陨石同位素含量两极化的现象入手，推演了太阳系形成最初的五百万年间发生的故事。
研究者指出，原行星盘气体的外流是一双“看不见的手”，它参与了早期太阳系的塑造，影响了小天体和行星的形成。刘倍贝及合作者据此构建了早期太阳系天体形成的新模型。
解密早期太阳系的形成和演化
刘倍贝要推演的历史，聚焦于太阳系诞生之初的五百万年，这是太阳系的童年期：幼年太阳还在成长，它的周围环绕着一个扁平的气体圆盘，也称为原行星盘，它就像行星们的共同“摇篮”，行星靠不断吸积盘中漂浮的固体颗粒长大。而作为“天外来客”的陨石——太阳系里的小行星、彗星或行星撞击地球后产生的碎片，它们的母体也形成于同一时期同一“摇篮”。
“陨石保留着太阳系童年期的原始信息。”刘倍贝说，“我可以通过对陨石的研究，解密探索早期太阳系形成和演化的过程。这有点像破案，需要大胆的想象和缜密的推理，把不同的案发线索串联起来，还原事件的真相。”摆在刘倍贝等学者面前的确实有一桩“大案”：陨石的同位素含量存在明显的两极化，泾渭分明的现象。
从物质成分上，陨石可分为炭质陨石和非炭质陨石。炭质陨石含有更多的挥发性物质，包括含碳有机物和水等，而非炭质陨石则含有更多的难熔性金属元素。
学界认为，这种的差异源于陨石的母体形成时的位置。“原行星盘越靠近太阳的位置，温度就越高，挥发性物质含量就越低，以非炭质固体物质为主；越远离太阳，温度越低，以炭质物质为主。”刘倍贝又从最近的研究中发现了一条新线索：这两类陨石的同位素含量也大相径庭。
“没有发现任何一块陨石处于中间地带。”刘倍贝说，这种两极化的现象令天文学界尤为惊讶。根据同位素测年法，陨石的形成时间横跨整个原行星盘阶段，它们吸积的固体物质通常而言是相互流通的，它们在组分上应该呈现一定的连续性，然而真实观测则是两极化。
“它在告诉我们什么呢？”刘倍贝说，两极化的现象提示了在原行星盘中可能存在大尺度、长时间的物质隔离，这是人们在研究太阳系早期演化中碰到的一大难题。
木星开沟真的塑造了早期的太阳系？
长时间、大尺度的物质隔离，让人联想到空间隔绝的可能性。会不会有一种力量，让原行星盘形成了彼此相互隔离的区域？有学者提出，这种力量来自于太阳系中的大兄长气态巨行星木星，即“木星开沟”理论可以用来解释陨石成分两极化的现象。
他们认为，木星的固体核在太阳系诞生之初的一百万年内形成，它凭借其巨大的质量和强大的引力，在气体盘中开一个深沟，完全阻断后续固体颗粒的内流，内外盘的固体物质自此隔绝。
最近几年的天文观测也捕捉到了“巨行星开沟”的证据。ALMA射电望远镜阵列观测到的AS 209系统的原行星盘，位于距地球410光年外的蛇夫座。该行星盘显示出明显的环状沟壑，中间深色的暗沟被认为由类似于木星的巨行星“开沟”导致。
“木星开沟真的塑造了早期的太阳系吗？”刘倍贝提出了质疑。最大的疑点来自于形成于内盘的两种非炭质陨石，普通球粒陨石（OC）和顽火辉石球粒陨石（EC）。
“如果木星真在气体盘中开一个深沟而完全阻断后续固体颗粒的内流，则内外盘的固体物质自此隔绝。那么内盘非炭质固体颗粒物会因快速迁移而消耗殆尽。这样一来，普通球粒陨石（OC）和顽火辉石球粒陨石(EC)的母体就没有可以吸积的非炭质固体颗粒物，就无法长大了。”刘倍贝说。陨石测年研究表明，O型和E型球粒陨石形成于太阳系诞生后的两到三百万年间，这说明，非炭质固体颗粒物还是能长时间流通且存在于内盘区域。
相反地，如果木星开的沟不够深，就不能有效地阻挡固体颗粒的迁移，内外盘的物质还是流通的，就无法导致两类陨石同位素的两极化现象。“我们发现，‘木星开沟’很难自洽地同时解释太阳系陨石形成年龄和同位素含量这两大观测。”刘倍贝说。
重新审视太阳系的童年
还有什么物理机制解释陨石的两极化呢？刘倍贝提出了一种全新的想法，从时间演化上的隔绝来解释陨石同位素的两极化。
在太阳系的童年时期，原行星盘中的固体颗粒因会源源不断从外盘区域迁移流向内盘。刘倍贝和他的合作者提出，研究这一过程应该充分考虑行星盘中气体的运动，这一点在过去的工作中被忽视了。气体盘中的流体遵循着动量守恒原则，盘内侧区域的气体向内流，最后被太阳吸积。与此同时，外盘的气体向外流，不断地扩充着盘的外部疆域。“就像涨潮的海水，不断地向外吞噬岸边的沙滩。”刘倍贝说。
考虑原行星盘气体外流效应之后，他们重新对盘内固体颗粒物的迁移状况进行了模拟，结果显示：在盘外部气体外流的推动下，固体颗粒物的迁移速率和方向发生改变。它们最终进入内盘的时间被大大延长了。
“我们发现，初始位于25个日地距离（AU）以外的炭质固体颗粒需要经过三百万年才会最终迁移进入内盘类地行星形成区。”刘倍贝说。
刘倍贝用了一张图表形象地展示了这一“复盘”：不同时期、不同位置的陨石母体以及它们的同位素含量的差异。“重要的是，该模型预示着不同陨石的同位素差异并不是空间上的隔绝，而是形成时间上的演化。”刘倍贝说。
早期，位于内盘的火星和地球吸积的是非炭质固体颗粒。在约两至三百万年之后，炭质颗粒物最终迁移进入内盘。此后地球和火星吸积炭质物质长大，因而它们的同位素含量是两大类固体物质的混合。这也自洽地解释诸如观测上的火星和地球的同位素含量是介于这两类陨石之间。
刘倍贝说，从现有的观测出发，并不能对木星的形成时间给出更严格的限制。现今的木星位于距太阳5.2 AU处，木星形成的位置学界有两种假说。一种认为木星为原位形成，成长过程中没有大尺度的轨道迁移。另一种认为木星形成于外盘较远处（10 AU 之外）。
“我们的模型更支持后者。”刘倍贝说，因为木星大气中发现的诸多易挥发性元素包括碳，磷，氮和氩其含量均比太阳高出数倍之多，这一现象很难被原位形成理论解释。
此外，木星质量增长之余也与气体盘相互作用，产生向内的轨道迁移。木星内移过程中不断地散射沿途的炭质陨石母体进入内盘，产生了现今太阳系小行星带的特有的群体分布和轨道构型。https://t.cn/A66scG5x
4月22日，《科学进展》刊发他与丹麦哥本哈根大学和瑞典隆德大学学者合作新成果https://t.cn/A66scG5i，研究者从陨石同位素含量两极化的现象入手，推演了太阳系形成最初的五百万年间发生的故事。
研究者指出，原行星盘气体的外流是一双“看不见的手”，它参与了早期太阳系的塑造，影响了小天体和行星的形成。刘倍贝及合作者据此构建了早期太阳系天体形成的新模型。
解密早期太阳系的形成和演化
刘倍贝要推演的历史，聚焦于太阳系诞生之初的五百万年，这是太阳系的童年期：幼年太阳还在成长，它的周围环绕着一个扁平的气体圆盘，也称为原行星盘，它就像行星们的共同“摇篮”，行星靠不断吸积盘中漂浮的固体颗粒长大。而作为“天外来客”的陨石——太阳系里的小行星、彗星或行星撞击地球后产生的碎片，它们的母体也形成于同一时期同一“摇篮”。
“陨石保留着太阳系童年期的原始信息。”刘倍贝说，“我可以通过对陨石的研究，解密探索早期太阳系形成和演化的过程。这有点像破案，需要大胆的想象和缜密的推理，把不同的案发线索串联起来，还原事件的真相。”摆在刘倍贝等学者面前的确实有一桩“大案”：陨石的同位素含量存在明显的两极化，泾渭分明的现象。
从物质成分上，陨石可分为炭质陨石和非炭质陨石。炭质陨石含有更多的挥发性物质，包括含碳有机物和水等，而非炭质陨石则含有更多的难熔性金属元素。
学界认为，这种的差异源于陨石的母体形成时的位置。“原行星盘越靠近太阳的位置，温度就越高，挥发性物质含量就越低，以非炭质固体物质为主；越远离太阳，温度越低，以炭质物质为主。”刘倍贝又从最近的研究中发现了一条新线索：这两类陨石的同位素含量也大相径庭。
“没有发现任何一块陨石处于中间地带。”刘倍贝说，这种两极化的现象令天文学界尤为惊讶。根据同位素测年法，陨石的形成时间横跨整个原行星盘阶段，它们吸积的固体物质通常而言是相互流通的，它们在组分上应该呈现一定的连续性，然而真实观测则是两极化。
“它在告诉我们什么呢？”刘倍贝说，两极化的现象提示了在原行星盘中可能存在大尺度、长时间的物质隔离，这是人们在研究太阳系早期演化中碰到的一大难题。
木星开沟真的塑造了早期的太阳系？
长时间、大尺度的物质隔离，让人联想到空间隔绝的可能性。会不会有一种力量，让原行星盘形成了彼此相互隔离的区域？有学者提出，这种力量来自于太阳系中的大兄长气态巨行星木星，即“木星开沟”理论可以用来解释陨石成分两极化的现象。
他们认为，木星的固体核在太阳系诞生之初的一百万年内形成，它凭借其巨大的质量和强大的引力，在气体盘中开一个深沟，完全阻断后续固体颗粒的内流，内外盘的固体物质自此隔绝。
最近几年的天文观测也捕捉到了“巨行星开沟”的证据。ALMA射电望远镜阵列观测到的AS 209系统的原行星盘，位于距地球410光年外的蛇夫座。该行星盘显示出明显的环状沟壑，中间深色的暗沟被认为由类似于木星的巨行星“开沟”导致。
“木星开沟真的塑造了早期的太阳系吗？”刘倍贝提出了质疑。最大的疑点来自于形成于内盘的两种非炭质陨石，普通球粒陨石（OC）和顽火辉石球粒陨石（EC）。
“如果木星真在气体盘中开一个深沟而完全阻断后续固体颗粒的内流，则内外盘的固体物质自此隔绝。那么内盘非炭质固体颗粒物会因快速迁移而消耗殆尽。这样一来，普通球粒陨石（OC）和顽火辉石球粒陨石(EC)的母体就没有可以吸积的非炭质固体颗粒物，就无法长大了。”刘倍贝说。陨石测年研究表明，O型和E型球粒陨石形成于太阳系诞生后的两到三百万年间，这说明，非炭质固体颗粒物还是能长时间流通且存在于内盘区域。
相反地，如果木星开的沟不够深，就不能有效地阻挡固体颗粒的迁移，内外盘的物质还是流通的，就无法导致两类陨石同位素的两极化现象。“我们发现，‘木星开沟’很难自洽地同时解释太阳系陨石形成年龄和同位素含量这两大观测。”刘倍贝说。
重新审视太阳系的童年
还有什么物理机制解释陨石的两极化呢？刘倍贝提出了一种全新的想法，从时间演化上的隔绝来解释陨石同位素的两极化。
在太阳系的童年时期，原行星盘中的固体颗粒因会源源不断从外盘区域迁移流向内盘。刘倍贝和他的合作者提出，研究这一过程应该充分考虑行星盘中气体的运动，这一点在过去的工作中被忽视了。气体盘中的流体遵循着动量守恒原则，盘内侧区域的气体向内流，最后被太阳吸积。与此同时，外盘的气体向外流，不断地扩充着盘的外部疆域。“就像涨潮的海水，不断地向外吞噬岸边的沙滩。”刘倍贝说。
考虑原行星盘气体外流效应之后，他们重新对盘内固体颗粒物的迁移状况进行了模拟，结果显示：在盘外部气体外流的推动下，固体颗粒物的迁移速率和方向发生改变。它们最终进入内盘的时间被大大延长了。
“我们发现，初始位于25个日地距离（AU）以外的炭质固体颗粒需要经过三百万年才会最终迁移进入内盘类地行星形成区。”刘倍贝说。
刘倍贝用了一张图表形象地展示了这一“复盘”：不同时期、不同位置的陨石母体以及它们的同位素含量的差异。“重要的是，该模型预示着不同陨石的同位素差异并不是空间上的隔绝，而是形成时间上的演化。”刘倍贝说。
早期，位于内盘的火星和地球吸积的是非炭质固体颗粒。在约两至三百万年之后，炭质颗粒物最终迁移进入内盘。此后地球和火星吸积炭质物质长大，因而它们的同位素含量是两大类固体物质的混合。这也自洽地解释诸如观测上的火星和地球的同位素含量是介于这两类陨石之间。
刘倍贝说，从现有的观测出发，并不能对木星的形成时间给出更严格的限制。现今的木星位于距太阳5.2 AU处，木星形成的位置学界有两种假说。一种认为木星为原位形成，成长过程中没有大尺度的轨道迁移。另一种认为木星形成于外盘较远处（10 AU 之外）。
“我们的模型更支持后者。”刘倍贝说，因为木星大气中发现的诸多易挥发性元素包括碳，磷，氮和氩其含量均比太阳高出数倍之多，这一现象很难被原位形成理论解释。
此外，木星质量增长之余也与气体盘相互作用，产生向内的轨道迁移。木星内移过程中不断地散射沿途的炭质陨石母体进入内盘，产生了现今太阳系小行星带的特有的群体分布和轨道构型。https://t.cn/A66scG5x
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