计算机模拟技术揭示木星在太阳系的奇妙旅程

据美国《每日科学》网站近日报道，瑞典研究人员使用先进的计算机模拟技术，揭示了木星在太阳系内的奇妙旅程：木星形成时与太阳间的距离为现在的4倍，在大约70万年间，木星迁徙到现有的轨道。

研究主要作者、隆德大学天文学者西蒙娜·皮尔尼说：“大约45亿年前，木星刚刚形成。这是我们第一次证明木星形成时离太阳很远，然后迁移到现在的轨道。我们在绕着木星周围轨道运行的特洛伊小行星(Trojan asteroids)上发现了木星迁移的证据。”

这些特洛伊小行星分成两组，每一组都包含有成千上万颗小行星，它们与太阳的距离等于木星与太阳的距离，但它们分别位于木星的前方和后方，且位于木星前方的特洛伊小行星的数量比位于其后的多约50%，正是这种不对称性成为研究人员理解木星迁移的关键。隆德大学天文学教授安德斯·约翰森说：“在太阳系中，不对称性一直是个谜。”

研究人员通过计算机模拟得出，只有当木星形成时与太阳间的距离为现在的4倍，并随后迁移到其当前位置，目前的不对称性才会发生。在木星走向太阳的旅途中，木星自身的引力将更多特洛伊小行星吸引到前方而非后方。

计算还表明，木星的迁移持续了约70万年，迁移与木星周围气体的引力有关。

模拟结果显示，当木星是一颗没有气体大气层的年轻行星时，特洛伊小行星被吸引进来，这意味着这些小行星与木星内核拥有相似的构造成份。2021年，美国国家航空航天局的太空探测器“露西”(Lucy)将被发射到木星的6颗特洛伊小行星附近。约翰森说：“我们可以通过研究特洛伊小行星来了解木星的内核和形成情况。”

研究作者还提出，气态巨行星土星和“冰巨人”天王星、海王星或许也采用了同样的迁徙方式。