對於現代科學來說,太陽系的形成是一個充滿挑戰的問題,因為太陽系在數十億年的而時間跨度中,展現出宇宙的各種奇蹟,用科學解釋太陽系的形成非常困難。
人類探索月球、火星,在行星和小行星上取樣,最主要的目的就是為了探索起源之謎,太陽系幾乎所有的天體都在同一時間段內形成,瞭解一個天體的起源,就可以探究太陽系的起源!
太陽系從無到有——星雲聚集:太陽系形成之初,內部幾乎沒有任何實體,只是一團鬆散的氣體和宇宙塵埃雲,這團星雲在萬有引力的作用下緩慢聚集,這個過程可能需要花費數億年甚至數十億年。
幸運的是,太陽系誕生之前,銀河系剛好處在最活躍的時期,恆星的數量非常多,大量恆星死亡後發生超新星爆發,爆發產生的衝擊波,讓太陽系星雲逐漸加速聚集。直到現在,太陽系依舊殘留著超新星爆發釋放的放射性元素。
超新星爆發產生的衝擊波讓星雲的平衡被打破,星雲向內部坍塌的速度越來越快,逐漸成為一種不可逆的現象。短短數百萬年時間裡,星雲內部就形成了原始太陽,周圍高速環繞著剩餘的氣體和塵埃。
太陽系活力的出現——行星誕生:當時的太陽沒有現在這樣耀眼,由於內部溫度的不足,原始太陽尚未發生核聚變反應,還處於萌芽階段。
雖然太陽還未成型,但提供的巨大引力,讓周圍的塵埃碎石開始逐漸聚集,形成越來越大的天體,這些小行星的“種子”,被稱為星子。
經過漫長的時間,太陽周圍聚集的物質全部聚整合星子,絕大多數的星子都變為小行星,這時的太陽系進入到“暴躁期”,大量小行星具有很多重疊的軌道,於是小行星之間不斷髮生碰撞、碎裂、重組。
有趣的是,地球在這個過程中,遭受過一次非常劇烈的撞擊。
由於地球在誕生之初受到了撞擊,因此地球在太陽系中是傾斜的,並且軌道也因為這次撞擊發生了變化,最重要的是,撞擊地球的小行星破碎重組後,被地球引力捕獲,成為地球唯一的天然衛星——月球。
在地球形成前後,太陽系的其他行星也相繼出現,一些較大的行星可以聚集氣體,形成巨大的大氣層,進而變為巨行星,比如木星,剩餘的小行星形成了太陽系的小行星帶。
太陽系已經基本成型,但是整體尚不穩定,太陽系外圍還存在大量剩餘物質,這些都是太陽系的隱患!
太陽系進入穩定期——大規模重組:太陽系內部的行星基本成型時,太陽開啟了核聚變反應,巨大的能量從太陽內部噴湧而出,太陽系內部的所有天體都受到此次能量的衝擊,開始進行軌道的微調。
太陽系的形成並沒有將全部的星雲物質都利用,剩餘的星雲在太陽系外圍形成大小各異的小行星,隨著太陽系的引力作用,開始對太陽系進行隨機“轟炸”,由於小行星數量過多,並且存在較大的小行星,很多行星的軌道都在這次“轟炸”中受到影響。
太陽系內部受到太陽能量的影響、外部受到小行星撞擊的影響,太陽系進入最終調整期。
這次調整大約發生在40億年前,對太陽系內部造成了嚴重的破壞,部分行星被送到寒冷的邊緣地帶,或被撞向太陽,進入異常炎熱的區域;部分行星數量甚至被直接破壞。
雖然這個過程讓太陽系損失了很多行星,但是也有可能為太陽系帶來了生命!
太陽系獲得生命——地球生命出現:很多科學家認為,在40億年前,大量小行星襲擊太陽系時,或許將水和有機物質帶到了地球。
攜帶有機物質的小行星在撞擊到地球后,埋下了生命的種子,而恰巧地球上存在水,體積和質量也足以形成大氣層,帶有全球磁場,處在太陽系的宜居帶內,於是生命便在地球紮根。
然而地球就是生命最初的家園,這個觀點還存在爭議。從理論上來說,火星在20億年前的環境要比地球好得多,但是20億年前發生火星核心冷卻事件,導致火星失去全球磁場,大氣層也被太陽風暴快速剝離,最終成為一顆紅色的荒蕪星球。
或許火星才是生命的第一個家園,在火星失去磁場後,生命才遷徙到了地球,隨著人類逐漸開始探索火星,或許能夠證明我們就是“火星人”!