星子形成之谜：太阳系简史揭示的证据

科学家一直在寻找大自然突然克服一米成长障碍，让大量小粒子形成小行星甚至行星大小的天体的办法。一些最早深入研究该问题的人认为，他们已经找到克服该障碍的完美方法。

1969年，苏联科学家维克托·萨夫罗诺夫发现，假如太阳星云的中部平面有一个薄层，里面聚集了足够多的固态粒子，那么这些粒子共同产生的引力会使得该薄层变得不稳定。用不了多久，这些粒子便会自发地形成松散的团块，它们聚在一起完全是因为引力。它们在自身引力作用下进一步收缩，最后变成了直径几千米的固体。萨夫罗诺夫将这些物体称为星子。他马上意识到，星子是构成行星的理想基石，因为它们的体积太大，受到来自星云气体的逆风的影响，它们无法向内螺旋移动，它们的引力也会使它们紧紧吸住与其他物体碰撞时产生的碎片。几年后，美国科学家彼得·戈德赖希（Peter Goldreich）和威廉·沃德（William Ward）也独立得出了这一推论，一米成长障碍的问题一度似乎被解决了。

但这个想法其实存在一个问题。现在我们知道原行星盘里的气体可能是湍流，而即使是最小的湍流，也足以破坏萨夫罗诺夫提出的引力不稳定性。随着粒子向太阳星云的中部平面移动，气体湍流会充分搅动它们，使它们稀薄到无法形成薄薄的引力不稳定层。

尽管如此，但科学家还是没有放弃寻找克服该障碍的方法。科学家最近提出了两个新理论，两个理论都认为湍流是本质，而非需要回避的问题。有一个理论认为，湍急的波动势必偶尔使一个地方的圆石大小的粒子集聚，哪怕只是暂时性的。随着圆石越来越多，它们会互相保护彼此免受来自星云气体的逆风的影响，就像鸟群中间的鸟受到的风阻较小一样。离星云中心较远的圆石和之前一样继续向内做螺旋运动，所以它们自然会在一些圆石较多的区域累积。计算机模拟显示，这样的累积应该持续到圆石的引力足够使它们聚合在一起为止，那时，圆石已收缩形成了一个星子。(www.xing528.com)

另一个理论是以实验室实验为依据的，在实验中，湍流里的小粒子倾向于向旋涡之间的停滞区聚集。在太阳星云里，这种湍流聚集暂时会使粒子比平时更加紧密地聚集，它们可能会形成团块，在自身引力作用下聚集并收缩，最终成为星子。湍流聚集只对特定大小的粒子有用。该理论尤其有说服力的一点是，在太阳星云里，这一特定直径约为1毫米，这个大小和粒状体陨石的主要成分——粒状体一模一样。

目前，究竟哪个理论才是正确的仍没有定论，也有可能两个都是错的，星子的形成过程仍然有待发现。虽然星子的形成细节仍不确定，但是太阳系行星和小行星的存在揭示了星子一定是在太阳星云里形成的。同样，年轻恒星周围普遍存在的碎屑盘告诉我们，宇宙其他地方也普遍有星子的存在。