小行星带为什么会出现在火星与木星之间,而没有汇聚成一个行星?

在太阳系内,火星和木星之间存在着一圈小行星带,在这里有几十万颗小行星。要知道,小行星带内围是四颗岩石行星,分别是水星、金星、地球和火星,他们都比较小;而在小行星带的外围则是大型的气态行星,分别是木星、土星、天王星和海王星。

那么问题来了,为什么偏偏会有一个小行星带存在于火星和木星之间呢?

小行星带的形成

这事得从46亿年前说起,我们知道,宇宙中99%以上的元素都是氢元素和氦元素,其中氢占比最高。在46亿年前,太阳系附近有一片长达2光年的星云物质,在这星云物质之中,氢元素和氦元素占据主导,只有极其少的高顺位元素。后来,这片星云物质发生了引力坍缩,在引力的作用下,形成了一颗恒星,也就是太阳。

因此,太阳是整个太阳系绝对的主宰,质量达到了太阳系总质量的99.86%以上。在太阳形成过程中,还会留下一些边角碎料。而太阳自身是会吹太阳风的,这个太阳风就会把这些边角碎料吹到远方。不过,在众多的物质当中,太阳风把那些比较轻的吹得更远一些,比较重的就吹得并不是那么远。

太阳风吹到最后,木星轨道的位置恰好是物质密度最高的位置。其中像含有氢元素,氦元素较多的物质都被吹得比较远,而重元素都没能吹得太远。这才使得,靠近太阳系的几个行星都含有许多重元素,同时由于这些重元素的占比比较小,因此,这些行星也都比较小。而距离较远的从木星开始,含有的元素大部分都是氢、氦等原子序数较小的元素,因此,它们称为气态行星,又因为它们的数量占比更大,因此都是比较大的行星。

各个行星并不是一开始就这样的,它们发生过移位,但更多的是发生过撞击。对行星的基本要求就是能够清理轨道上的小行星。比如:地球在形成初期只有现在的0.9倍质量,后来在地球轨道附近有一颗火星那么大的行星叫做忒亚,它在地球引力作用下,一头撞上了地球,一部分物质融入了地球,剩余的以碎片的形式在地球周围绕转,最后在引力作用下形成了月球。

小行星带的天体为什么没有汇聚成行星?

早期的太阳就是在一次撞击中,逐渐形成各个行星的。火星和木星之间的小行星带照理说也应该在引力作用下形成一颗行星。不过,有两个因素导致它们最终没有能够形成一个行星。其一是质量实在太小了,它们的质量加起来拢共只有月球质量的4.2%,这样的质量根本无法形成一颗合格的行星,最多就是个矮行星的水平。

更重要的一个原因是因为周围有木星的存在。木星是太阳系中质量最大的行星,因此它有非常强的引力。火星和木星之间的小行星带上之所有会散乱着如此多的小行星,就是因为木星对这些小行星的引力和太阳对这些小行星的引力在相互博弈,相当于一会木星这把拽一下,一会太阳那边又拽一下,这两个强大的引力源东拉西扯的。小行星带上的天体自身质量所产生的引力和这两者的引力比起来实在太小,使得他们没有办法彼此聚集在一起,形成一个行星,只能散落成一个小行星带。

小行星带&木星

实际上,小行星带上的天体对于太阳系内侧的行星来说是一个很大的威胁,如果木星和太阳的引力发生失衡,就可能使得小行星带上的小行星进入到太阳的内侧,甚至是撞击到太阳系内侧的行星。6500年前,就有一颗小行星带上的天体进入到太阳系内侧,并且撞击了地球。

在这场撞击中,地球发生了一次的大规模的生物大灭绝,恐龙也在这场灾难中逐渐消失。而人类的祖先灵长目也是在这场灾难之后开始崛起,最终人类成为了如今地球的霸主。

所以,不要看小行星带和木星距离地球很远,但实际上它们对于地球的影响十分深远。木星不仅能够保护地球免受小行星带上的天体侵扰。实际上,木星还充当了守门员的任务,从太阳系外进入到太阳内侧的天体,许多都会因为木星的存在,通过引力弹弓的方式被木星送出太阳系,确保太阳系内侧行星的安全,比如:2017年的太阳系外天体奥陌陌就是典型的例子。

总结

小行星带的形成主要有两个原因,首先是太阳形成初期,在这里的存在着大量的小天体,但是它们的质量很小,还没有来得及汇聚在一起。其次,太阳和木星这两个引力源的存在,把这些小行星东拉西扯,使得它们无法汇聚在一起,只能以小行星带的形式存在。小行星带和木星对于地球的影响深远,因为木星的存在,使得小行星带上的天体不容易进入到太阳系内侧,确保了地球上生物的安全,但木星也有失手的时候,上一次失手就是6500万年前,导致地球生物大灭绝,恐龙也因此消失。