1月12日消息，美國最新研究顯示，在地球和太陽系中的其他行星形成之前，太陽曾經被類似於土星的巨大塵埃環所圍繞。美國宇航局（NASA）認為，這些塵埃環可能阻止了地球成長為“超級地球”，即體積大約是地球兩倍，質量高達10倍的巨大行星。天文學家發現，銀河系中約30%的類日恆星有超級地球圍繞其運行。
圖1：阿塔卡瑪大型毫米波/亞毫米波天線陣拍攝的假彩色圖像，顯示名為HD163296的年輕恆星(不是太陽)周圍有塵埃環圍繞
超級地球在許多恆星系統中出現，給天文學家帶來了很多懸而未決的問題。美國萊斯大學的天體物理學家安德烈·伊齊多羅（André Izidoro）在聲明中提出疑問：“如果超級地球十分常見，為什麼我們太陽系沒有超級地球呢？”
為了找出這個問題的答案，伊齊多羅和他的同事們創建了一個太陽系形成的計算機模型，該系統是從被稱為太陽星雲的塵埃和氣體坍縮雲團灰燼中形成的。
伊齊多羅等人的模擬表明，“壓力凸點”（或稱氣體和塵埃的高壓區域）會包圍着初生的太陽。這些高壓區域很可能是粒子在強大引力作用下向太陽移動，加熱並釋放出大量蒸發氣體時產生的。
模擬顯示，固體顆粒蒸發成氣體時（被稱為升華線）可能會產生三個不同的區域。在離太陽最近（或最熱）的區域，固體硅酸鹽變成了氣體；在中間區域，冰被加熱到足以變成氣體的程度；在最遠的區域，一氧化碳變成了氣體。
伊齊多羅等人發現，像灰塵這樣的固體顆粒有時候會撞上這些“凸點”，並開始累積並形成環。萊斯大學物理學和天文學副教授安德里亞·伊塞拉(Andrea Isella)是該研究的合著者，他在聲明中說：“壓力凸點幫助收集了塵埃顆粒，這就是為什麼我們會看到光環的原因。”
如果不存在這些“壓力凸點”，太陽就會迅速吞噬這些粒子，不會留下任何行星形成的種子。伊塞拉說：“肯定有某些東西阻止了太陽吞噬，以便讓行星有時間形成。”
圖2：這可能是展示了我們太陽繫結構的光環圖
隨着時間的推移，圍繞太陽的氣體和塵埃逐漸冷卻，“升華線”逐漸靠近太陽。這個過程使得塵埃積累成小行星，或小行星大小的行星種子，然後它們可能聚集在一起形成行星。伊齊多羅說：“我們的模擬表明，壓力凸點可以濃縮塵埃，而移動的壓力凸點可以起到小行星工廠的作用。”
伊齊多羅在聲明中表示，壓力凸點調節了太陽系內層可用於形成行星的物質的數量。根據模擬，距離太陽最近的環形成了內太陽系行星，即水星、金星、地球和火星。中間的環最終成為外太陽系行星，而最外層的環形成了柯伊伯帶(海王星軌道以外的區域)中的彗星、小行星和其他天體。
更重要的是，研究人員發現，如果他們在模擬中推遲了中環形成的時間，那麼超級地球可能就會在太陽系中形成。對此，伊齊多羅說：“在這些情況下形成壓力凸點的時候，大量的物質已經侵入了內部系統，可以形成超級地球。因此，這個中部壓力凸點形成的時間可能對太陽系的構成至關重要。”（小小）