天王星和海王星位置曾发生互换

　　北京时间12月17日消息　据国外媒体报道，美国亚利桑那大学的科学家们日前宣称，大约在40亿年前－－当时太阳系才刚形成不久，天王星和海王星的轨道曾发生过互换。

　　科学家们指出，通过计算当时太阳系星云的密度，他们得出了一个令人感到非常意外的结论：天王星最初曾处在海王星目前的位置上，而海王星的情况则正好相反。太阳系星云是一个由气体和尘埃构成的巨大圆盘状结构，处于其中心位置的便是明亮且年轻的太阳。另外，在该星云中也正积极地孕育着各行星系统。通过计算该圆盘某一区域的密度构成情况，便可以相对精确地确定出其中行星形成的速度，以及这一区域的化学构成。

　　他们表示，由于所处距离的原因，我们现在很难确定出位于其他原始行星系统中类似圆盘结构的密度。

　　在过去30年的观测过程中，多数研究人员都将注意力集中到了太阳系星云最低质量的计算这一问题上。该思路的出发点其实非常简单：在最小密度时，决定密度大小的主要是石块、氢和氦，而这些物质又逐渐演化成了行星。因此，行星的质量主要取决于其所处轨道附近的物质的质量。在最小质量时，科学家们将有可能推断出太阳系星云的质量。

　　亚利桑那大学的斯蒂夫·德什表示：“从这一理论出发，还无法解释为什么有一些行星会非常小，例如水星，而其他一些又非常巨大，例如木星。考虑到木星的体积和其构成，我们可以推断，它形成的时间要比其他行星早大约数百万年。而对于天王星和海王星来说，要么是残留的物质不足，要么就是它们的形成时间太过久远，甚至超过了太阳－－当然，这是不可能发生的。”

　　科学家们还提出了另外一种解释。按照该解释，木星、土星、天王星、海王星以及位于它们外侧的库珀伊带的形成还取决于其他许多复杂的条件。

　　不过，所有现代计算机模型的演算结果都显示，海王星最初与太阳的距离仅为目前的50％，而在那之后，由于天王星和海王星的质量发生变化，导致它们的轨道也发生了交替。

　　与此同时，专家们表示，要想从实际上证明这种行星间的换位是不可能的，因为它发生在大约40亿年之前。

　　德什指出：“很有可能，太阳系星云的质量并非我们先前想像的那样。它的质量可能要大的多。正是从这一高密度出发才可以解释清楚为什么太阳系中会同时切迅速地形成如此差异巨大的行星系统。另外，基于这一较高的密度，我们还可以确定，最初各行星间的距离曾非常近，而天王星和海王星则非常像是对方的卫星。事实上，天王星和海王星也是太阳系中最为相似的两颗行星。”

　　德什表示，太阳系中行星形成的速度非常快，并非先前认为的10亿年，而是只有短暂的大约1000万年。这可以帮助我们了解为什么天王星和海王星会拥有远比地球更多的氢元素。同时，对其他原始行星盘的观测也表明，这类气态行星的形成时间均不超过1000万年。

　　他认为，在太阳系刚形成的6.5以年中，海王星与太阳的距离要远小于天王星。但是，现在两颗行星的位置已发生根本性的变化。