太阳系巨行星轨道不稳定性的约会：以榴辉岩陨石为例

这篇文章通过研究太阳系中一个被毁坏的小行星的碎片提供了证据，表明数十亿年前太阳系中巨大行星的位置发生了变化，这一变化可能是月球形成的关键。

英国莱斯特大学的空间科学家们结合了模拟、观测和陨石分析的证据，重现了太阳系中巨大行星移动到目前位置所导致的轨道不稳定，该模型已被称为"尼斯模型"20年。

在太阳系初始阶段，木星、土星、天王星和海王星这些巨大行星的轨道比今天更加圆形和紧凑。之前的研究已经确认，太阳系中的轨道不稳定改变了轨道配置，并导致较小的行星物质分散。其中许多与内部类地行星相撞，这就是科学家们所说的"晚重轰击期"。

研究的首席作者，莱斯特大学物理与天文学院的Chrysa Avdellidou博士表示："问题是，这是何时发生的？这些行星的轨道不稳定是由于某些动力学过程而不稳定，然后才取得我们今天看到的最终位置。每个时间点都有不同的含义，在学术界一直存在争论。"

研究人员专注于一种名为榴辉石球粒陨石的陨石类型，它们与地球的成分非常相似，同位素比例也非常相似，这意味着它们是在我们附近形成的。通过使用地面望远镜进行光谱观测，他们将这些陨石与它们的源头联系起来：被称为Athor的小行星带家族的碎片。

这表明Athor原本规模更大，形成于距太阳更近的地方，并且遭受了一次碰撞使其规模缩小并离开了小行星带。

为了解释Athor是如何进入小行星带的，科学家们使用动力学模拟测试了各种场景，得出最有可能的解释是引起巨大行星转换到当前轨道的引力不稳定性。对陨石的分析显示，这发生在太阳系开始形成之后的6千万年之后。

之前从木星轨道上的小行星得到的证据也限制了这一事件发生的晚期，科学家们得出结论认为引力不稳定性一定发生在太阳系诞生后的4.56亿年之后的6千至1亿年之间。

之前的证据表明，地球的月球是在这个时期形成的，其中一个假设是一个被称为Theia的小行星与地球碰撞，碰撞产生的碎片形成了月球。

轨道不稳定的时间很重要，因为它决定了我们太阳系中一些熟悉的特征会在什么时候形成，并且甚至可能对我们行星的宜居性产生影响。

Avdellidou博士补充说："这就像你有一个拼图，你明白应该发生了什么事情，然后你试图按正确的顺序安排事件，以便形成你今天看到的画面。这项研究的新奇之处在于我们不仅仅进行纯动力学模拟，或仅仅实验，或只是望远镜观测。

Delbo教授，研究的联合作者和法国尼斯天文台的研究主任，表示："时间非常重要，因为太阳系刚开始时有很多行星物质。而不稳定性清除了它们，所以如果这发生在太阳系诞生后的10百万年，你就立即清除了行星物质，而如果你在6千万年之后才清除，你就有更多的时间将物质带到地球和火星上。"