研究揭示木星早期体积是现在的两倍，磁场强50倍，其引力塑造太阳系，解开行星形成之谜。

木星，这颗太阳系的巨型“建筑师”，用它强大的引力雕塑了行星的轨道，勾勒出我们星系的独特轮廓。加州理工学院的Konstantin Batygin和密歇根大学的Fred C. Adams在《自然天文学》上发表的新研究，揭开了木星远古面貌的神秘面纱。他们发现，大约在太阳系最初固体形成380万年后，木星的体积相当于如今的两倍，足以容纳2000多个地球，磁场强度更是现在的50倍。

这一发现源于对木星小型卫星——阿玛尔忒亚和忒拜的细致研究。这两颗卫星比伽利略四大卫星中最靠近木星的艾奥还要贴近，轨道略微倾斜。Batygin和Adams通过分析这些轨道偏差，推算出木星在原行星星云消散时的原始状态。那是一个关键节点，太阳周围的气体和尘埃盘——原行星星云正在消散，行星形成的“建材”逐渐消失，太阳系的原始架构就此定型。Adams感叹：“即使过了45亿年，太阳系仍保留了足够线索，让我们得以重现木星诞生之初的模样。”

研究并未依赖传统的行星形成模型，那些模型常因气体不透明度、吸积速率或重元素核心质量等假设而充满不确定性。相反，团队聚焦于可直接测量的量——木星卫星的轨道动态和行星角动量的守恒。这让他们得以绘制一幅清晰的画面：当星云消散时，木星正处于一个关键的转型期，体积庞大，磁场强劲。

这一成果为行星形成理论增添了关键细节。科学家们长期认为，木星和其他巨型行星通过核心吸积形成，即岩石和冰芯迅速聚集气体。这一理论由包括加州理工学院荣誉教授Dave Stevenson在内的众多研究者历经数十年构建。Batygin和Adams的研究在此基础上，精确测量了木星早期的体积、旋转速度和磁场条件，为理解行星形成的关键阶段提供了坚实依据。

“我们的目标是探寻人类的起源，厘清行星形成的早期阶段是解开谜团的关键，”Batygin说。尽管木星最初的瞬间仍笼罩在迷雾中，这项研究为我们勾勒出一幅更清晰的图景：一颗体积是现今两倍、磁场强大无比的年轻木星，如何以其引力重塑太阳系的命运。“我们确立了一个宝贵的基准，”Batygin强调，“有了它，我们能更自信地追溯太阳系的演化历程。”

这不仅关乎木星，更关乎我们如何理解整个太阳系的诞生。从一颗巨型行星的早期轨迹，到今天行星轨道的稳定布局，木星的故事仿佛在诉说：我们从何而来，又将走向何方。

本文译自 caltech，由 BALI 编辑发布。