土星作為一顆氣體巨星可能已經“失敗”
土星及其著名光環的失敗插圖。(圖片來源:馬克·加爾利克/蓋蒂圖片社)
（神秘的土星體巨地球uux.cn）據美國太空網（保羅·薩特）：土星確實很大——幾乎比地球大100倍。盡管它的顆氣大小令人印象深刻，但這顆環狀行星遠遠落后于木星，失敗木星的土星體巨質量幾乎是它的三倍。
有鑒于此，顆氣一位天體物理學家建議，失敗我們不應該認為土星是土星體巨一個真正的氣體巨星，而是顆氣一顆試圖實現偉大但不幸失敗的行星。
專業天文學家和普通大眾都傾向于將木星和土星歸為氣態巨行星的失敗大致類別。畢竟，土星體巨這兩顆行星都非常大，顆氣都有大量的失敗氫氣和氦氣，構成了它們大氣層的土星體巨大部分，而且這兩顆行星在我們的顆氣太陽系中彼此相鄰。
但是，美國宇航局的卡西尼號和朱諾號飛船的深入研究揭示了兩個世界之間的重大差異——例如，深埋在它們體內的較重元素的數量。另外，木星的質量是土星的三倍，這是一件大事。
瑞士蘇黎世大學理論天體物理學和宇宙學中心的天體物理學家Ravit Helled在一篇新論文中提出，我們的太陽系只有一個真正的氣態巨行星:木星。天王星和海王星被更恰當地稱為冰巨人，因為它們主要由氫和氦以外的元素組成。至于土星，赫勒德聲稱它本身并不是一個合適的氣體巨星，但未能獲得這一地位。
培育一顆巨大的行星是一件棘手的事情。早期的太陽系是一個復雜的、不斷進化的地方。最初，有大量的物質圍繞著中心仍在成長的太陽旋轉。那種物質主要是氫和氦，還有少量較重的元素。但隨著年輕的太陽開始升溫，它將所有的氫和氦吹出了系統。
這意味著行星獲得偉大成就的機會非常有限。積累更多質量的唯一方法，尤其是從氫和氦中，是積累更多的質量。物體質量越大，它的引力就越大，越多的物質想要加入行星的行列。但是一顆行星必須盡快做到這一點，在太陽吹走所有的輕元素，阻止其生長之前。
這張木星南極的照片是利用美國宇航局朱諾號飛船的數據拍攝的。(圖片鳴謝:uux.cn/美國國家航空航天局/JPL加州理工學院/SwRI/MSSS/加百利·菲塞特)
此前，研究人員假設木星和土星玩的是類似的游戲——兩個行星都達到了某個關鍵階段，需要在相對較短的時間內快速真空吸走大量物質——但不知何故，木星在這個過程中變得更幸運。
但據赫勒德說，土星從來沒有運行的機會。一顆行星可以獲得指數數量的氫和氦的臨界閾值大約是地球質量的100倍。木星輕而易舉地擊敗了這一點，這意味著它在被太陽吹走之前獲得了外太陽系中最大份額的物質。
天王星和海王星同樣太小，無法取得如此巨大的成功。土星正好位于過渡區。如果它再大一點，它可能會和木星爭奪太陽系最大行星的頭銜。
相反，土星卡住了。它變得足夠大，可以通過純粹的重力將大量的氫和氦拉下來，但不足以將這一過程加速并真正開始。赫勒德說，所以不管從哪方面來看，土星都是一顆失敗的氣體巨星。
這意味著，盡管木星和土星的表面水平相似，但它們沿著完全不同的軌跡進化——這解釋了它們更深層次的差異。這兩個世界如何演變的區別不僅可以幫助我們理解我們自己的太陽系是如何發展的，還可以幫助我們理解銀河系中的恒星系統是如何形成的。
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