坚果壳引发行星撞击与太阳系形成！

通过使用放射性同位素计年法测定岩石年龄和利用日震学研究太阳的内部情况，我们知道太阳和太阳系的形成时间非常接近，大约都在45亿年前。而地球、火星、月球和小行星都是在短短1亿年的时间内诞生的，其他行星也很可能形成于这一时期。

太阳系是从一团由气体和微尘组成的旋转着的盘状星云演变而来的。星云的盘状形态解释了为什么行星的公转方向始终一致，以及为什么它们的公转轨道几乎处于同一平面上。天文学家观察到，今日的许多年轻恒星周围也围绕着一圈原行星盘。它们的大小和太阳系差不多，而且物质含量也正好能够形成自己的行星系。原行星盘存在的时间不长，据观察发现，拥有原行星盘的都是形成时间不足几百万年的年轻恒星，但这个时间已经足够恒星衍生出行星系了。对系外行星的搜索发现，至少20%的恒星拥有自己的行星，而拥有由小行星或彗星组成的尘埃盘的恒星则更多。看来，行星系的出现是恒星（比如太阳）形成过程中一个自然而然发生的环节。

太阳系中的行星和小行星都是从小至大慢慢演变而来的。组成它们的初始物质是原行星盘里的尘埃和冰微粒，以及一些毫米大小的颗粒，如粒状体，粒状体是很多陨星的组成成分。通过放射性同位素计年法我们知道，小天体（如小行星）在行星完全形成前就已经存在了，较小的行星（如火星）的形成时间比较大的行星（如地球）要早，只有气态巨行星不符合这一规律。可以确定，木星和它的“表亲”是在太阳星云消散前的几百万年内从原行星盘（太阳星云）获得气体的。

撞击现象在行星形成过程中扮演着举足轻重的作用。尘埃粒子和小颗粒先是堆积形成较大的天体，随后天体变得越来越大，并在引力作用下进一步演化。这种撞击现象在今日的宇宙中也随处可见。地球如此巨大的卫星（月球）的起源、水星的超高密度、冥王星最大的卫星——冥卫一的形成，乃至火星南北半球的惊人差异都有可能与这一现象有关。而小行星、不规则卫星以及柯伊伯带天体的体积分布都与早前的碰撞造成的毁灭性解体有关。

大小和行星差不多的天体之间发生碰撞，以及放射性同位素发生衰变时，会产生巨大的热能。来自地球、月球、火星和某些小行星上的岩石，都有力地证明了这些天体曾经被加热至部分或完全熔化。熔化过程中，密度较大的物质，如铁、镍和金下沉到天体的中心，在中心处形成一个金属内核，密度较小的岩石物质则浮到上方。

今天，行星内部还保存着很多它们形成后剩余的热能，包括放射性元素释放出的热量。在岩质行星上，它们会通过火山逐渐散去。早期的火山作用释放出了大量二氧化碳、水蒸气和其他气体，积聚后成了大气。在地球上，水蒸气凝结后汇聚成海洋，大部分二氧化碳离开大气层与岩石发生反应。在温度比地球高的金星上，水蒸发到太空，只剩下厚厚的二氧化碳大气层。水星和火星的重力比地球小，意味着它们的大部分大气已经在很早的时候就失去了（图15-1）。(www.xing528.com)

由于外太阳系受到的太阳引力较弱，那里的行星可以吸积到更多物质，所以体积比内太阳系的天体更大。最开始，所有巨行星很可能都是以固态形式存在的，当它们发展到足够大时，它们的引力便将太阳星云的气体吸到自己身上。和太阳相比，巨行星的岩石和冰的含量较高。根据航天器测量到的引力数据推断，巨行星的中心应该都存在一个致密的内核。水星和土星吸积的气体比天王星和海王星多的原因可能是，天王星和海王星还没发展到足够大，太阳星云就消散了。

图15-1　太阳系早期演化事件时间轴

太阳系有两个主要的小天体带，即位于火星和木星之间的小行星带和海王星以外的柯伊伯带。这两个区域里的物质不是没办法凝结成行星，就是形成后又解体了。产生这两种情况的最有可能的原因就是附近天体的摄动阻碍了行星形成。从这两个区域含有的较小的物质质量和现存天体的轨道分布情况可以看出，那里的大多数天体已经被驱逐出去，并最终消失在太空中。有的撞向了太阳或某个行星，而其他的则被驱逐到星际空间里。