氦氣竟然和星際形成有關(guān)？
行星形成的研究涉及天文物理、行星科學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)與非線性動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域，行星科學(xué)家已大致發(fā)展出兩種主要理論。連續(xù)吸積（sequential-accretion）學(xué)說(shuō)認(rèn)為，細(xì)微的塵埃顆粒會(huì)聚積成堅(jiān)硬的石塊，然后吸引大量氣體，形成木星般的氣態(tài)巨行星（gas giant）；若沒(méi)有吸引到大量氣體，就變成類(lèi)似地球的固態(tài)行星。這理論的主要缺點(diǎn)是整個(gè)過(guò)程太緩慢，氣體可能在行星建構(gòu)完成前便逸散無(wú)蹤了。
另一個(gè)是重力不穩(wěn)定性（gravitational-instability）學(xué)說(shuō)，它認(rèn)為氣態(tài)巨行星形成于不成熟氣盤(pán)與塵埃崩解時(shí)的驟然撕裂聲中，這是一種恒星形成過(guò)程的小型翻版。這項(xiàng)假說(shuō)仍有爭(zhēng)議，因?yàn)樗僭O(shè)必須有非常不穩(wěn)定的條件存在，而自然環(huán)境可能無(wú)法滿(mǎn)足這種極端條件。況且，天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)最重的行星與最輕的恒星間有道鴻溝，也就是說(shuō)，尺度介于兩者之間的天體非常稀少。這個(gè)不連續(xù)性意味著行星的形成并非等同單純的小型恒星，它應(yīng)該和恒星有著全然不同的起源。
雖然研究人員尚未完全解決這個(gè)爭(zhēng)論，但多數(shù)認(rèn)為連續(xù)吸積學(xué)說(shuō)是兩者之中較可行的理論。我將在這里探討此學(xué)說(shuō)。
我們太陽(yáng)系所在的星系，是由1000多億顆恒星所構(gòu)成的，恒星間瀰漫著的云氣與塵埃，大部份是前幾代恒星所遺留下來(lái)的殘骸?！笁m埃」在這裡指的是凝聚在恒 星外層較冷的微小冰粒、鐵，以及其他固態(tài)物質(zhì)，它們?cè)诤阈撬劳鰰r(shí)被拋入星際空間中，當(dāng)云氣夠冷且夠致密時(shí)，就會(huì)因重力坍塌而形成恒星。這整個(gè)過(guò)程需要10萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)年。
環(huán)繞在每一顆恒星周遭的旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)是由剩馀物質(zhì)構(gòu)成的，而那就是建構(gòu)行星的必要物資。剛形成的圓盤(pán)主要成份是氫氣與氦氣，在圓盤(pán)高溫緻密的內(nèi)層區(qū)域，塵埃顆粒會(huì)被氣化，而在又冷又稀薄的外層，塵埃粒子可以倖存，并且會(huì)因?yàn)闅怏w凝結(jié)在它們身上而成長(zhǎng)。
天文學(xué)家已發(fā)現(xiàn)了許多年輕恒星的周?chē)h(huán)繞著這種圓盤(pán)。年齡介于100萬(wàn)~300萬(wàn)年的恒星具有富含氣體的圓盤(pán)；而恒星的年齡大于1000萬(wàn)年以上時(shí)，其圓盤(pán)則貧瘠而缺乏氣體，因?yàn)闅怏w不是被剛誕生的恒星、就是被鄰近的亮星吹散了。而在這兩段時(shí)間之間就是行星形成的時(shí)期。圓盤(pán)的重元素含量大致與太陽(yáng)系行星所具有的重元素含量相當(dāng)，這提供了一個(gè)強(qiáng)而有力的線索，證實(shí)行星的確來(lái)自于這類(lèi)氣盤(pán)。結(jié)果：新誕生的恒星周?chē)h(huán)繞著氣體與微米大小的塵埃顆粒。
原來(lái)自星系誕生的時(shí)候氦氣便存在與這個(gè)世界，是不是很神奇呢？要知道氦氣在地球上可是一種非常珍惜的資源呢！
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