太陽系怎麼誕生的？真來自奧爾特雲？湍流模型顯示它是被拋棄的

探索 08-26

都說太陽與地球都誕生於一片原始星雲，而且科學家還給這片原始星雲取了個名字，叫做「奧爾特雲」，但很多科普文章中卻對星云為什麼會誕生恆星的原因並沒交代清楚，搞得大家都雲里霧裡，下面我們就這個給大家做個明確的答案。

一、星雲來自哪裡？

關於星雲，各位最熟悉的應該要數獵戶座的火鳥星雲，即編號為M42的梅西耶天體。梅西耶天體指的是18世紀法國天文學家梅西耶編製的《星雲星團表》，總共有110個天體，其中肉眼能見的幾個為M31（仙女星系），M33（三角座星系），當然上文所列的M42肉眼是否能見到還真有些爭議，有觀測報告M42可見！星雲來自哪裡有如下幾個說法：

1、星雲來自宇宙大爆炸的太初物質

2、星雲來自於超新星或者恆星成為行星狀星雲後擴散的物質

宇宙大爆後的聚變時代形成了氫、氦以及少量的鋰元素，這是區分太初星雲和超新星爆發星雲的最好比對標準！因為超新星爆發的前身，即一個超大質量的恆星，它會在其生命過程中產生大量的鐵之前的各種金屬元素，而在超新星爆發過程中還會通過S過程和R過程生成大量的鐵以後的重元素，因此如果在星雲中觀測到除這三種以外元素的光譜，那麼至少它是受到了附近超新星爆發的物質擴散的影響！

上圖為著名的獵戶座火鳥星雲M42，大多數深空攝影的第一次就給了M42，因為它最明亮，目標最明顯，拍攝最容易！

二、星云為什麼會坍縮形成恆星和行星

早在18世紀伊曼紐·斯威登堡、伊曼努爾·康德和皮埃爾-西蒙·拉普拉斯就提出了星雲假說，早先因為無法解釋其角動量的來源，但在上世紀對於恆星周圍塵埃盤的觀測確立了這一理論的正確性！但一片瀰漫的星云為什麼會誕生出恆星和行星？是什麼東西擾動了星雲？

1、自然形成的恆星

在星雲的核心，特別是一些比角度比較高的星雲核心區域會因為比較大的碎片存在而出現重力不穩定，引起星雲坍縮，這個過程被稱為金斯不穩定性！

金斯不穩定性：二十世紀出詹姆斯·霍普伍德·金斯研究發現的一種外有引力產生的不穩定性，在恆星誕生最早期，當分子雲的熱壓力不足以抵抗引力是，將會在引力的作用下發生坍縮！因為在分子雲內部，會存在引力和熱運動的壓力，恆星的形成就是引力戰勝了熱運動的壓力！

2、觸發形成的恆星

星雲受到附近超新星爆發的衝擊波或者其他超級能量釋放等超級事件擾動，將會導致星雲原本平衡的引力產生波動，繼而開始坍縮促進恆星的形成。

2014年科學家在M82星系中發現了一顆爆發中開始到「熄滅」的超新星SN 2014J，從爆發初始以及擴散過程中在這篇延展超過1600光年的星雲中留下了清晰可辨的衝擊波，這顆超新星所在的星系距離地球約1140萬光年。

3、恆星的誕生

從星雲開始坍縮，只要星雲物質足夠豐富，那麼恆星的誕生就是一個時間問題，核心會在角動量守恆的原則下被壓縮，它的發展會遵循林軌跡，然後繼續到達林邊界。然後會出現收縮加熱機制的凱爾文-赫姆霍爾茲時標，比如木星就是以這種方式發出比接收到太陽能量要更大的輻射！到達林邊界的恆星會繼續坍縮，最終達到流體靜平衡的狀態！這種方式誕生的恆星質量和太陽差不多，因此從理論上推斷，太陽就經歷了這個誕生過程！此時內核的溫度已經足夠高，早已開始聚變，而從內核能量通過輻射與對流到達表面時，就是恆星開始發光的過程。

在星雲坍縮末期階段，由於落入物質的角動量，甚至會有一個階段的兩極噴流，如上圖中出現的上下發光軌跡現象，這並不是你看錯了，也不是GIF製作者畫蛇添足！

三、太陽來自哪裡？那些被拋棄恆星胚胎會怎麼樣？

1、拋射模型理論

一片星雲並不只會誕生一顆恆星，因為分子雲的緻密區域可能有多塊，1976年時劍橋大學的理論學家C·洛和唐納德·林登-貝爾通過計算得出，這種分子雲中的碎塊質量最小可以低到幾倍於木星，甚至與木星質量接近！這些多顆恆星胚胎的分子雲模型中，相互之間會爭奪星雲物質，彼此之間的引力爭奪效應會在分子雲中產生湍流。湍流模型會成為新的坍縮，但也有可能會導致形成中的恆星出走，比如褐矮星的一種形成機制就有可能通過這種方式被拋射形成。