第二十一章木星起源的奥秘   太阳系中的天体最初形成时都起源于原始太阳星云中。原始太阳星云是由处于相对低温条件下的气体和尘埃组成的。由于气尘状星云的外形很像一个在宇宙中旋转着的大“铁饼”,故俗称“气盘”。这个气盘中心面的温度相当低,只有-170°K(绝对温标)。木星就是起源于这个原始太阳星云组成的气盘内。在太阳星云的尘埃成分中含有金属氧化物、硫化物、硅酸盐,可能还有水。而在星云的气体成分中则含有氢、氦、甲烷、氨和水等挥发性元素,以及化合物。那么,在太阳星云中,天体是怎样形成的呢?原来,当大量气体尘埃聚成较大的粒子并沉积在太阳星云的中心面内时,一种非稳定性机制导致这些尘粒的引力集中。   在大小只有几微米的尘粒集聚过程中,尘粒的体积像滚雪球一样将变得越来越大,最后变成直径约1~10毫米的更大的粒子。在引力的作用下,凝聚成生粒的物质将继续集聚,从而形成物质团。由于物质团相互碰撞,进而在太阳星云的气盘中心形成一层直径很小与行星相仿的小天体。这些小天体的引力是不稳定的,于是小天体的集聚区便成了诞生大质量天体的摇篮。当因互撞而形成的较大天体已增大到足以形成星核的程度时,即将形成的星核不能吸积着同它一起旋转的星云中的气体,天体的这一演化过程叫流体动力坍缩。因流体动力坍缩所释放出的能量能使氢射和电离,同时也使部分氦电离。大量而不断地吸积着星云中气体的星核就是雏形阶段的木星——原木星。原木星形成后,它将继续吸积星云中的各种物质,这就是木星的原始大气为什么是由氢和氦组成的缘故。原木星是由比地球质量大许多倍的凝聚物构成的。一般说来,因物质凝聚所形成的天体质量越大,就说明原始太阳星云气体尘埃的温度越低,而宇宙中的非稳定性机制将使星云中气体的流体动力坍缩趋向形成木星核的雏形方向发展。   木星的形成是由于星云物质局部引力集中的结果。形成木星的星云的原始密度不超过10~11克/立方厘米,温度为40°K。假如在此之前太阳就已形成,那么这种星云的原始密度就是10~11克/立方厘米的5倍。那时的木星直径比现在大许多倍。以后木星再次发生缓慢的引力收缩并一直收缩到目前的直径。要知道,地球花费了大约106年的时间才增长到目前的质量,而10倍于地球质量的木星应该(由岩石和冰块物质组成)是在大约107年内形成。木星核再继续吸积气体,便形成木星。木星在收缩过程中,大部分能量不断增加,因此木星今天的亮度比过去增加很多。在木星的整个收缩期间,它仍具有和太阳相同的成分。

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