研究揭示火星生长发育迟缓的原因

俄克拉荷马大学的天体物理学研究小组解释了为什么火星的增长受到太阳系外行星轨道不稳定性阻碍，这是一项关于年轻太阳系演化的新研究。OU的研究建立在广泛接受Nice模型之上，该模型调用了行星的不稳定性来解释太阳系外许多特殊观测。OU模型使用计算机模拟来显示行星的增生(增长)是如何被太阳系外不稳定所阻止。如果没有它，火星可能会变成一个更大的宜居星球，像地球一样。霍默L.道奇学院的研究生马修·s·克莱门特(Matthew S. Clement)说：这项研究提供了一个简单而优雅的解决方案，来解释为什么火星是小的，贫瘠和不适合居住的。

图片：NASA

巨大行星之间不稳定的特殊动力使得火星无法成长为一个地球质量的行星。克莱门特和南森a凯博(Nathan A. Kaib)与肖恩·n·雷蒙德(Sean N. Raymond)、法国的博尔特大学(University of Bordeaux)和西南研究所的凯文·j·沃尔什(Kevin J. Walsh)合作，研究了尼斯模型不稳定对地球行星形成过程的影响。研究团队使用了OU超级计算中心提供的用于教育和研究的计算资源，以及Blue Waters持续的peta-scale计算项目，对该场景进行了800次计算机模拟。这项研究的目的是研究模拟系统，模拟系统产生类似地球的行星与火星类似物。

火星和地球最近的地质数据表明，火星的形成周期比地球短约10倍，这导致了火星在形成太阳内部行星时被抛在“搁浅的行星胚胎”的想法。在这个研究中，早期的行星不稳定现象为火星如何从行星形成过程中形成一个“搁浅胚胎”提供了一个自然解释。这一研究的陆地行星形成模拟的成功与太阳系的两个巨型行星——木星和土星的详细演化有关。在研究中，木星和土星的后不稳定轨道最接近于它们实际的轨道，也产生了类似于当前太阳系的类地行星系统。一篇题为“Mar的成长受到早期巨大行星不稳定性影响”的论文发表在科学杂志Icarus的网络版上。

博科园-科学科普｜参考期刊：Icarus ｜来自：俄克拉荷马大学