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小时候，家门前有一条大河，那是秦淮河的一条支流，河岸边有棵老槐树，东西两侧各栽着一棵雪松；门后是一方水塘，水塘边一片小树林，林西北皆为水塘，林东一片竹林，竹林边又是两个相连的水塘。
那时的春天，蓝天白云下群芳争放、百鸟争鸣，花草都散发出沁人心脾的清香，风吹枝动、虫嘶鸟鸣，各种自然的声音揉和在一起也能奏出优美动听的旋律；夜幕降临，皓月当空、星光璀璨，看着夜行的飞机在星光中穿梭，孩子们都以为星星在动，争先恐后地高喊着“星星到我家”，引得大人们哈哈大笑。
那时的我，放学回来总喜欢钓鱼摸虾，在门前的河里游泳。当父亲工作归来，一家人便搬出竹床小方桌，在门前夜下快乐地晚餐，吃过饭后最喜欢做的就是躺在竹床上看星星，那时天空的星星真多，数都数不过来。那时的人们，浑然不觉生活的紧张和压抑，完全沉醉在春的夜色里。
随着年岁增长，我也渐渐读懂了社会的真实模样。现在，生活在人来人往的城市，缺少了泥土的气息，再多的花草映衬也找不到儿时的感觉。每天忙碌的工作，到处是冰冷而陌生的城市混凝土，看着川流不息的人群和车流，总感觉生活中好像丢掉了什么，幻想着有朝一日能让以前的生活重新来过。春之将去，在这繁花似锦的季节，在这如歌的岁月中，我寻觅着，找寻逝去的青春，找寻过往的岁月。
晨曦的春风中，日暮的夕阳下，远处的山，近处的水，都挡不住思念的路。风中吹来清凉，空气中满是忧伤，阳光照在沧桑的脸庞，漫步在静静的荷花塘畔。那荷叶的身旁，莲花正悄悄绽放，一池的荷香融化了岁月沧桑，在莲花的中间开出了新的希望。
碧水流淌，群鱼欢唱，水中游过的黑影，那是蝌蚪在找它们的妈妈。青蛙正蹲在荷叶上晒着太阳，一条鱼儿欢快地跃出水面，弄出了很大的声响，引来岸边的柳树笑得腰肢乱颤。春季里，满天的风，轻柔地抚着大地，在云水间流长，在岁月中流淌，撷一抹绿色在心头留驻，与荷花塘的景色汇成多彩的图画，就当作是对春的留念吧！
晚风，醉了月亮；誓言，成了绝唱。只有丢掉生活的拐杖，才能去追寻梦的方向，梦的脚步已开始起航，终点就在地老天荒。寻一方幽境，静静地思考，思念中的一行一行，都已成为了过往，正如缤纷的落花飘扬。其实，只要走在路上，总有那么几片花瓣会落在你的头上，吻你的青丝飘扬，吻你的青春脸庞，甚至不在意你踩在它的身上，万年修炼的素养又岂是百年时光的生命所能理解的内涵！渐渐地有了一些感悟：曾经沧海，天未变、云未变，而我，已变！拂去心中的阴暗，遥望海的彼端，我将，继续在路上……
小时候，家门前有一条大河，那是秦淮河的一条支流，河岸边有棵老槐树，东西两侧各栽着一棵雪松；门后是一方水塘，水塘边一片小树林，林西北皆为水塘，林东一片竹林，竹林边又是两个相连的水塘。
那时的春天，蓝天白云下群芳争放、百鸟争鸣，花草都散发出沁人心脾的清香，风吹枝动、虫嘶鸟鸣，各种自然的声音揉和在一起也能奏出优美动听的旋律；夜幕降临，皓月当空、星光璀璨，看着夜行的飞机在星光中穿梭，孩子们都以为星星在动，争先恐后地高喊着“星星到我家”，引得大人们哈哈大笑。
那时的我，放学回来总喜欢钓鱼摸虾，在门前的河里游泳。当父亲工作归来，一家人便搬出竹床小方桌，在门前夜下快乐地晚餐，吃过饭后最喜欢做的就是躺在竹床上看星星，那时天空的星星真多，数都数不过来。那时的人们，浑然不觉生活的紧张和压抑，完全沉醉在春的夜色里。
随着年岁增长，我也渐渐读懂了社会的真实模样。现在，生活在人来人往的城市，缺少了泥土的气息，再多的花草映衬也找不到儿时的感觉。每天忙碌的工作，到处是冰冷而陌生的城市混凝土，看着川流不息的人群和车流，总感觉生活中好像丢掉了什么，幻想着有朝一日能让以前的生活重新来过。春之将去，在这繁花似锦的季节，在这如歌的岁月中，我寻觅着，找寻逝去的青春，找寻过往的岁月。
晨曦的春风中，日暮的夕阳下，远处的山，近处的水，都挡不住思念的路。风中吹来清凉，空气中满是忧伤，阳光照在沧桑的脸庞，漫步在静静的荷花塘畔。那荷叶的身旁，莲花正悄悄绽放，一池的荷香融化了岁月沧桑，在莲花的中间开出了新的希望。
碧水流淌，群鱼欢唱，水中游过的黑影，那是蝌蚪在找它们的妈妈。青蛙正蹲在荷叶上晒着太阳，一条鱼儿欢快地跃出水面，弄出了很大的声响，引来岸边的柳树笑得腰肢乱颤。春季里，满天的风，轻柔地抚着大地，在云水间流长，在岁月中流淌，撷一抹绿色在心头留驻，与荷花塘的景色汇成多彩的图画，就当作是对春的留念吧！
晚风，醉了月亮；誓言，成了绝唱。只有丢掉生活的拐杖，才能去追寻梦的方向，梦的脚步已开始起航，终点就在地老天荒。寻一方幽境，静静地思考，思念中的一行一行，都已成为了过往，正如缤纷的落花飘扬。其实，只要走在路上，总有那么几片花瓣会落在你的头上，吻你的青丝飘扬，吻你的青春脸庞，甚至不在意你踩在它的身上，万年修炼的素养又岂是百年时光的生命所能理解的内涵！渐渐地有了一些感悟：曾经沧海，天未变、云未变，而我，已变！拂去心中的阴暗，遥望海的彼端，我将，继续在路上……
【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
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