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气体在太阳星云中的作用

时间:2023-09-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:当尘埃形成行星时,太阳星云里的气体也没有闲着。随着时间的推移,尘粒和尘埃球倾向于向太阳星云的中部移动,因为太阳引力把它们拉向中心,但它们的轨道运动又阻止它们掉入太阳。靠近中部时,气体的湍流运动抑制了它们的下坠,并使它们再度上升。离太阳越远,太阳星云里的气压就越低。因此,太阳星云里某个地方的气体感受到了一个轻微向外的压力,这个压力部分抵消了太阳引力对太阳星云的向内的推力。

气体在太阳星云中的作用

当尘埃形成行星时,太阳星云里的气体也没有闲着。相反,它们对经过它们的固态粒子产生了巨大的影响。气体主要通过拉拽的方式影响小型固体,就像地球上的风阻力。随着时间的推移,尘粒和尘埃球倾向于向太阳星云的中部移动,因为太阳引力把它们拉向中心,但它们的轨道运动又阻止它们掉入太阳。在粒子进入星云中部的过程中,气体减慢了它们的速度,因此每个物体都以一种稳定的速度运行着,就像地球上的跳伞运动员不管从多高的地方下落,最终都会达到某个特定的最高速度一样。这一速度取决于粒子的大小和形状。较大的粒子下落速度更快,并且在下落过程中会捕获速度较慢的较小粒子。当它们到达太阳星云的中部后,它们之中的最大粒子可能已经成长到和粒状体一样大。靠近中部时,气体的湍流运动抑制了它们的下坠,并使它们再度上升。粒子不断上下运动,就像雷雨云里的水滴和冰晶一样。

离太阳越远,太阳星云里的气压就越低。因此,太阳星云里某个地方的气体感受到了一个轻微向外的压力,这个压力部分抵消了太阳引力对太阳星云的向内的推力。这意味着,太阳周围气体的运动速度要稍小于固体。尘粒、粒状体和其他固态粒子在穿过气体绕太阳运动时都受到了逆风,这个逆风渐渐减慢了它们的前进过程。能量的不断流失使得固态粒子朝向太阳做螺旋运动。圆石般大小的物体受到的影响最大,直径在1米左右的物体每几百年就会靠近太阳1天文单位。(www.xing528.com)

固态粒子经常被湍急的气流困住。较小的粒子毫无障碍地被气流带进旋涡,而较大的粒子的运动则更加难以预测。这些湍流运动和粒子向太阳的旋涡运动结合起来,造成不同大小粒子间的高速碰撞——速度高达每小时150千米。这些高速碰撞更可能使它们弹开或者粉碎,而不是聚合在一起。这一现象和圆石大小的物体由于向内飘移而寿命极短的现象都说明,理论上,大小介于鹅卵石和圆石之间的物体发生碰撞时,它们的生长就会不可避免地终止。科学家通常将这一问题称为“一米生长障碍”。

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