親子觀星會

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“由于我们现在知道木星的内部不是完全混合的，我们会期待重元素出现在气态巨行星的内部深处，因为重元素大多是在行星形成的早期阶段被吸积的，”研究的共同作者、苏黎世大学教授和NCCR PlanetS成员Ravit Helled开始解释。“只有在后期，当成长中的行星有足够的质量时，它才能有效地吸引大量的轻元素气体，如氢和氦。”Helled说：“因此，找到一个与预测的内部结构以及测量的大气富集度相一致的木星形成方案，对于我们理解巨行星来说是具有挑战性的，但也是至关重要的。”在迄今为止提出的许多理论中，没有一个能够提供令人满意的答案。
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“我们的想法是，木星在其形成的后期阶段通过迁移收集了这些重元素。在这样做的过程中，它将穿过充满所谓的行星碎片--由重元素材料组成的小型行星构件--的区域，并在其大气中积累这些元素。”研究的主要作者Sho Shibata解释说，他是苏黎世大学的一名博士后研究员，也是NCCR PlanetS的成员。


然而，迁移本身并不能保证增加必要的材料。“由于复杂的动力学相互作用，迁移的行星不一定会吸纳其路径上的行星边缘物质。在许多情况下，行星实际上是将它们分散开来--就像牧羊犬分散羊群一样，”Shibata指出。因此，研究小组不得不进行无数次模拟，以确定是否有任何迁移途径导致足够的物质吸积。

“我们发现，如果木星在太阳系外围地区形成--比它现在所在的地方离太阳大约四倍远--然后迁移到它现在的位置，就可以捕获足够数量的微行星。在这种情况下，它穿过一个条件有利于物质吸积的区域--我们称之为吸积最佳点，”Sho报告说。