科技日?qǐng)?bào)記者 葉青 通訊員 雷錦萍

地球是如何誕生的，未來的命運(yùn)又將走向何處，宇宙中是否還有人類宜居的行星？只有了解行星的形成，才能更好地找到這些問題的答案。“關(guān)于行星形成，目前最主流的學(xué)說是星云假說，即行星是從微小塵埃一步步成長起來的?！敝猩酱髮W(xué)物理與天文學(xué)院副教授劉尚飛說。

(相關(guān)資料圖)

5月9日，黃埔科普講壇暨萬象校園科學(xué)公開課第4期在廣州市黃埔區(qū)鐵英中學(xué)舉行。劉尚飛和中國科學(xué)院南海海洋研究所副研究員蘇翔分享了他們在行星形成與演化、顆石藻研究領(lǐng)域的科研成果。

星云假說認(rèn)為，一般行星的核是比較小且致密的結(jié)構(gòu)，但是木星內(nèi)部的核卻與外部的氫、氦氣體發(fā)生了大量的混合。

如何解釋木星稀釋核的形成呢？劉尚飛和他的團(tuán)隊(duì)利用計(jì)算機(jī)模擬研究了上萬個(gè)行星早期的演化模型后，提出了大撞擊理論。“我們發(fā)現(xiàn)快速成長階段的木星，會(huì)對(duì)周圍正在形成中的行星胚胎產(chǎn)生強(qiáng)大的引力擾動(dòng)，這很大概率會(huì)導(dǎo)致木星與其他行星發(fā)生碰撞。碰撞發(fā)生時(shí)，木星會(huì)‘吃掉’碰撞的行星，行星在進(jìn)入木星巨大的氣體包層時(shí)，撞碎了原本的致密核，并使得木星外部大量的氫和氦與其發(fā)生混合，造就了稀釋的行星核?！眲⑸酗w說。

劉尚飛。主辦方供圖

行星成長中除了可能被“吃掉”外，還有可能會(huì)被潮汐撕裂。電影《流浪地球》中曾出現(xiàn)“地球面臨被木星引力潮汐撕裂的危機(jī)”。對(duì)此，劉尚飛坦言，“不用擔(dān)心，地球是一顆巖質(zhì)行星，其密度比較高。地球若要被潮汐撕裂，一是需要借助更加致密的天體，顯然這個(gè)天體不會(huì)是木星這種‘虛胖’的氣態(tài)巨行星；二是地球要與施加潮汐作用的天體距離足夠近，但那時(shí)候擔(dān)心的就不是潮汐撕裂，而是星球相撞了?！彼硎?，近幾年，我國深空探索的腳步加快，未來我們也會(huì)發(fā)射自己的空間站巡天望遠(yuǎn)鏡。相信未來我國在尋找適合人類居住的行星領(lǐng)域，也會(huì)發(fā)揮出越來越重要的作用。

“我今天的分享和大家每天上課用到的粉筆有關(guān)?！碧K翔的開場白引起了在場學(xué)生的好奇。原來在過去很長一段時(shí)間，粉筆的主要制作材料是白堊礦石，這種礦石以“白色懸崖”聞名于世。蘇翔研究的對(duì)象是顆石藻，而白堊就是由顆石藻的外骨骼化石形成的。

顆石藻的外骨骼化石叫作顆石，10片顆石排在一起，才有一根頭發(fā)絲那么粗。小小的顆石是如何形成幾十米高的懸崖的呢？原來顆石藻是與恐龍同期的物種，已經(jīng)生活了2億多年，且目前仍大范圍存活于全球海洋中。作為史前活生物，顆石藻產(chǎn)生顆石的速度非常快，8小時(shí)就能產(chǎn)生5到8片顆石，然后整齊地包裹在它的細(xì)胞外面。顆石可以保護(hù)里面的細(xì)胞，抵御噬菌體的攻擊，還能反射過強(qiáng)的陽光，這就是顆石藻延續(xù)至今的生存之道。

蘇翔。主辦方供圖

作為海洋沉積物的標(biāo)志化石之一，顆石藻還是丈量地球歷史的尺子?？茖W(xué)家們通過分析地層當(dāng)中所出現(xiàn)的顆石藻化石的種類來確定地質(zhì)年代，借此尋找石油資源。蘇翔及其團(tuán)隊(duì)在國際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃367&368航次中，通過鉆取南海不同海深的顆石沉積物，分析其不同的屬種組合的變化，重建了南海過去的演化歷史。

“顆石藻的數(shù)量能一定程度上指示海洋環(huán)境的好壞，我們要控制二氧化碳的排放，減緩全球變暖的趨勢?！碧K翔呼吁。

本次科學(xué)公開課是由黃埔科普講壇牽手“萬象校園”，面向粵港澳大灣區(qū)青少年開放的青年科學(xué)公開課。

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