的檔案照片中檢測到年輕恆星HD 141943和HD 191089的岩屑盤(2014年4月24日)]]
天空:第一個太空船造訪的星子。]]
微行星(,) 是被認為是存在於原行星盤和岩屑盤中的固體天體。它們被認為是在大約46億年前在太陽系中形成,有助於研究太陽系的形成與演化。
形成
一個廣泛接受的行星形成理論——維克托·薩夫羅諾夫的微行星假說——指出行星是由宇宙塵埃顆粒碰撞並黏附形成越來越大的天體。當天體大小約一公里時,其組成的顆粒可透過相互的引力直接相互吸引,極大地促進進一步成長為月球大小的原行星。較小的天體則必須依賴布朗運動或湍流來造成碰撞並導致黏附。碰撞的機制和黏附的機制都非常複雜。或者,微行星可能形成於一層非常密集的塵埃顆粒層,該層在原行星盤的中層經歷集體重力不穩定,或透過較大粒子群在中聚集並因重力崩潰而形成。許多微行星最終在劇烈碰撞中解體,如灶神星和休神星可能,但少數最大的微行星可能會在這些遭遇中存活,並成長為原行星,後來成為行星。
太陽系中的微行星
推斷約38億年前,在被稱為後期重轟炸期之後,太陽系內大多數微行星體要麼被完全拋離太陽系,要麼進入遙遠偏心軌道如歐特雲,或因巨行星的定期重力推擠而與較大天體碰撞(特別是木星和海王星)。為數物多的微行星可能被捕獲成衛星,例如 菲比(,土星的衛星)以及許多其它巨行星的高傾角小衛星。
存活至今的微行星對科學具有價值,因為它們包含了關於太陽系形成與演化的資訊。雖然外部會受到強烈的太陽輻射影響,這些輻射會改變其化學成分,但內部則是自微行星形成以來幾乎未曾被觸碰的純淨物質。這使得每顆微行星成為「時間膠囊」,其組成可能揭示形成我們行星系統所在的太陽星雲中的條件。太空船造訪過的最原始的微行星是接觸雙星天空(Arrokoth,在中意為「天空」)。
微行星的定義
「微行星」這個字源於數學無窮小量(infinitesimal,無限小)的觀念,字面上的意義是無限小的行星,意指行星中極小的部分。
雖然這個名稱總是用來指在行星形成過程中的小天體,但有些科學家也將「微行星」一詞作為通用用語,指稱許多小型太陽系天體,例如小行星和彗星,這些都是形成過程中遺留的。一群世界頂尖的行星形成專家於2006年會議上做出決定,關於以下「微行星」的定義:
微行星是一種固體物體,是在軌道體累積過程中產生的,其內部強度由自重力主導,且其軌道動力學不受氣體阻力顯著影響。這對應於太陽星雲中大小約1公里的物體。
那些體型足夠大,不僅能靠重力維繫,還能改變在數個半徑範圍內岩石的路徑,會開始加速生長。這些天體,大於100公里至1000公里,被稱為胚胎行星或原行星。
在現今的太陽系中,這些小天體通常也會依動力學和成分分類,並且可能已經演化出來
成為例如彗星、古柏帶天體或特洛伊小行星。換句話說,有些微行星在行星形成完成後「變成」了其它類型的天體,這些天體可以被稱呼為其中一種或兩種名稱。
上述定義未獲國際天文學聯合會(International Astronomical Union)認可,其它工作小組可選擇採用相同或不同定義。小行星與原行星之間的界線,通常以行星已經歷的大小及發展階段來界定:微行星結合形成原行星,而原行星持續成長(比小行星還快)。
相關條目
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註釋與參考文獻
延伸閱讀
- Discovering the Essential Universe by Neil F. Comins (2001)
- Linda T. Elkins-Tanton, et al.: Planetesimals – Early Differentiation and Consequences for Planets. Cambridge University Press, Cambridge 2017, .
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