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「地球/月球」行星系統有多普遍?

2011/09/20 | | 標籤:

瑞士蘇黎世大學的 Sebastian Elser、Prof. Ben Moore 以及 Dr. Joachim Stadel 與 NASA JPL Ryuji Morishima 的合作下,嘗試估計「地球/月球」行星系統有多麼常見。他們發現,在 12 個類地行星之中,或許有一個會擁有如月球般的衛星。月球也許在地球生命的歷史中扮演一種重要的角色,所以這項估計在搜尋適居行星時,是一重要考量。

在地球生命的演化與發展中,地球的月亮也許扮演一個重要的角色。月球是經由一次巨大衝擊而形成的,在其中一個火星大小的拋射物與年輕的地球相撞。噴出來的物質在環繞我們星球的軌道中累積,並形成月球。在月球形成後,它比今日更加接近地球,那導致每天數次高潮。這也許幫忙刺激非常早期的生命演化。此外,一個超過十億年的穩定氣候,對於維護適合生命的環境來說也許是一種保障。要不是它的衛星,地球將遭遇自轉軸方向的混亂變化,那將導致戲劇性的氣候轉變。

因此,考量到系外行星的適居性時,問這個問題很合理:「地球/月球」行星系統有多普遍?瑞士蘇黎世大學的 Sebastian Elser, Prof. Ben Moore 以及 Dr. Joachim Stadel 協同 NASA JPL 的 Ryuji Morishima 運行一大組 N-body 模擬,以研究岩石行星在我們太陽系中的形成。那在環繞太陽的盤狀物中,經由數千個小型岩石天體的碰撞生長而成。

他們在此過程中確認許多形成衛星的碰撞,並估計所生成伴侶的質量。此外他們將衛星的軌道演化納入考量,因為潮汐力會改變一個衛星的自轉與軌道,並導致它在絕大部分的極端例子中於數千年內消失。

最後,他們研究後續碰撞歷史,因為在衛星形成時代之後的巨大衝擊,對於衛星的存活將造成挑戰。他們發現,「地球/月球」行星系統的出現相對頻繁,在 12 個類地行星中,就會有一個行星擁有巨大的月亮。在研究中的不確定性導致 4 個當中出現 1 個,一直到 45 個當中出現 1 個。需要未來的研究以及更多 N-body 模擬才能獲得更精確的結果。

這項研究正在懷俄明州 Jackson 的 Extreme Solar Systems II 研討會中演示,並出現在 2011 年八月號的《 Icarus 》期刊中。

資料來源:PHYSORG: How common are earth-moon planetary systems? [September 18, 2011]

轉載自 only-perception


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