46亿年前，银河系中某个不起眼的地方正在孕育着什么。
星系中弥漫的氢和氦以及固体尘埃开始凝聚并且形成分子。
由于无法承载自身的质量，这一新形成的分子云便开始了坍缩。
在不断加热和混合的过程中，一颗恒星诞生了。
它就是我们的太阳。
46亿年前，银河系中某个不起眼的地方正在孕育着什么。
星系中弥漫的氢和氦以及固体尘埃开始凝聚并且形成分子。
由于无法承载自身的质量，这一新形成的分子云便开始了坍缩。
在不断加热和混合的过程中，一颗恒星诞生了。
它就是我们的太阳。
那么太阳系是如何形成的?太阳系是否存在X行星?
目前我们还不确切知道到底是什么触发了这一过程。
也许这一切都源自于近邻恒星爆炸死亡时所产生的激波。
而类似的恒星死亡也不是非常罕见的事件。
自从130亿年前银河系形成以来，类似的事情已经发生了无数次。
而通过望远镜我们可以看到这些事件仍然在继续发生着。
但是作为恒星来讲，太阳实在是没有什么特殊的。
然而，据我们所知太阳却是唯一的。
从诞生太阳的薄盘中形成了八颗行星，一开始这些行星之间没有什么显著的"差异"。
最终在太阳旁的第三颗行星上出现了生命，而这些生命也开始探索他们所在的太阳系。
但时至今日依然有六个太阳系的未解之谜有待解答。
一、太阳系是如何形成的？
如果你看一眼太阳系的行星，你也许会认为这些行星不是太阳"亲生"的，而是被太阳"领养"的。
可这些行星却是如假包换的"血亲"，都是从坍缩形成太阳的分子云中形成的。
你也许会认为不同天体在太阳系中的分布是无章可循的。
但其实目前的太阳系结构已经达到了平衡的状态，添一分则嫌"胖"，减一分则嫌"瘦"。
那么这一精巧的结构是如何形成的呢?
在太阳形成的时候，它消耗了原始太阳星云中99.8%的物质。
按照目前被广为接受的理论，剩下的物质在引力的作用下形成了一个围绕新生恒星的气体尘埃盘。
当这个盘中的尘埃颗粒绕太阳运动的时候，它们彼此之间会发生碰撞，并且渐渐地聚合长大。
在盘的最内部，由于太阳的核反应已经被点燃，因此高温使得只有金属和高熔点的含硅矿物才能幸存下来。
这样一来也限制了尘埃可聚合的大小，所以这一区域中的小天体最终凝聚形成了内太阳系的4颗体型较小的岩质行星水星、金星、地球和火星。
在这一区域之外则没有类似的限制，在"雪线"以外的区域甲烷和水都是以固体的形式出现的。
这个区域中的行星可以长得更大，并且可以在太阳的热量把气体驱散之前吸积气体分子(主要是氢)。
这就是木星和土星这样的气态巨行星以及温度更低的巨行星天王星和海王星的最终形成过程。
这也是天文学家预计这些行星在流体的表层之下有一个岩石核心的原因。
到目前为止一切都是直接。
法国蔚蓝海岸天文台的亚历山德罗·莫比德利(Alessandro Morbidelli)说，但当你要深入到其中的细节的时候问题就来了，吸积模型就是一个很好的范例。
没有人确切知道米级的岩石是如何聚合成10千米级的小天体的。
因为小型的固体天体会受到其周围气体压力的作用而最终在聚合之前便落入了太阳。
最近提出的一种可能性是气体中局部湍流提供的低压使得小岩石最终并合到了一起。
气态巨行星也有类似的问题。
它们的岩石核心必定是在有气体的情况下聚合而成的，然后才能吸积气体。
而在其他行星系统中也已经发现了非常靠近恒星的类木行星。
这些行星的大小和木星相仿，但是轨道半径却和地球的差不多，甚至更小。
如果在太阳系形成的早期也有一颗木星质量的行星运动到了太阳系的内部，尽管还没有确定的结论，但诸如地球这样的内行星都会被散射出太阳系。
按照美国科罗拉多大学的菲尔·阿米蒂奇(Phil Armitage)的说法，没有证据显示太阳系上演过类似的情况。
如果说过大的月亮是某种暗示的话，那么它也只是说明了内太阳系在岩质行星形成的最初1亿年中一直处于"动荡不安"的状态，但是很快一切就都安定了下来。
根据莫比德利及其同事所提出的理论，在太阳形成之后的几亿年，在木星和土星引力的"强强联合"作用下天王星和海王星被推到了距离太阳更远的地方并且占据了现在的位置，由此引发了外太阳系的重组和膨胀。
一些小天体会就此撞向木星，而另一些则会被木星的强大引力抛射出太阳系。
在整个太阳系的外围、宇宙的深处，这些未被吸积的残骸聚集到了一起形成了设想中的奥尔特云。
太阳系的最近一次引力散射效应的集中体现就是它们对火星和木星之间小行星带的扰动，由此引发了40亿年前(太阳形成之后5-6亿年)出现的晚期大规模轰击。
在这期间，大量的小天体撞击了地球和月亮，但从那以后构成太阳系的天体便又重新恢复了平静，进入了一种精巧的平衡状态无疑这对于地球上生命的起源和演化来说是"无价"的。
10月13日灶神星冲日，“最亮小行星”迎来观测良机
天空中最亮的小行星——灶神星将于10月13日冲日，冲日前后亮度约为6.3等，迎来观测良机。 为什么冲日前后是观测灶神星的好时机？中国科学院紫金山天文台科普主管王科超说，冲日是指天体与太阳的地心视黄经相差180度，此时天体、地球、太阳三者近似排成一条直线，地球恰好位于中间。
冲日前后，灶神星处于本轮会合周期中距离地球较近的阶段，被太阳照射的一面几乎完全朝向地球，亮度高且整夜可见，因此观测条件最为有利。
“10月中旬的前后数周都比较适合观测。
”王科超介绍，冲日时，灶神星在日落时从东方升起，几乎整夜可观测。
天文爱好者可借助双筒望远镜寻找它。
由于人类肉眼的观测极限约为6等，视力极佳的观测者，在无光污染的暗夜环境下有机会尝试肉眼观测它。
无论用肉眼还是用望远镜观测，灶神星均呈现星点形态。
“灶神星在星空中的位置也并非固定，相对于背景恒星每天会略微向西移动，但移动幅度很小。
借助星图定位，并连续观察几晚，就有机会从相对固定的背景恒星中辨认出这个会慢慢‘挪动’的小行星星点。
”王科超说。
值得一提的是，灶神星与地球距离最近时发生在10月9日，比冲日早4天，并非恰好发生在冲日当天。
王科超解释道，冲日看的是天体与太阳在天空中的相对位置，而不是距离远近。
灶神星的轨道既不是正圆，也与地球轨道不在同一平面，其轨道与黄道面存在约7度的倾角，因此“方向最对”和“距离最近”并不一定落在同一天。
王科超介绍，灶神星于1807年3月29日被发现，是人类发现的第四颗小行星。
灶神星个头相对较大、反照率高，是从地球上看最亮的小行星。
灶神星还有一个特别之处：地球上已经找到了来自它的陨石。
王科超解释道，陨石是太阳系天体形成和演化过程中不同阶段残留的“化石”。
灶神星在漫长的演化过程中经历过剧烈撞击，一些表面岩石由此被抛入太空，部分碎片最终落到地球。
在地球上收集到的无球粒陨石中，有一大类被称为HED族无球粒陨石。
HED取自三类陨石英文名称的首字母，分别是古铜钙长无球粒陨石（Howardite）、钙长辉长无球粒陨石（Eucrite）和古铜无球粒陨石（Diogenite），它们被认为来自灶神星。
“绝大多数陨石很难确定母体来源，但HED陨石不仅是已发现无球粒陨石中数量最多的族群之一，而且母体来源明确，这些‘送到地球的灶神星样品’为科学家研究灶神星的形成演化和撞击历史提供了重要依据。
”王科超说。
（新华社）
无推进剂航天器技术或助人类抵达星辰
## 一枚联盟FG火箭从拜科努尔航天发射场的加加林起点（15号发射工位）发射。图片来源：比尔英戈尔斯 未来的航天器或许可以通过从行星、阳光和太阳风中获取动量而非使用机载燃料来飞得更远。
每一种传统火箭都面临着同样的问题：它必须携带用于推进自身的物质。
自从康斯坦丁齐奥尔科夫斯基提出火箭方程以来，航天器一直通过燃烧燃料并向后喷射来依据牛顿第三定律向前运动。
但是添加推进剂也会增加重量，这就需要更多燃料来加速更重的飞行器。
这种复合负担对任务造成了严重限制，也使得星际旅行显得异常困难。
如果航天器不需要携带推进剂就能移动呢？ 一篇全面的综述通过研究太空飞行的无推进剂推进技术来探索这种可能性。
这些方法不依赖化学燃烧，而是从太空中已存在的力中获取能量或动量，有可能支持传统火箭无法完成的任务。
旅行者号航天器成功利用引力弹弓效应探索了外行星。
图片来源：美国国家航空航天局喷气推进实验室 引力助推用燃料换取时间 引力弹弓是最成熟的无推进剂方法，几十年来一直用于引导航天器。
工程师会在精心选择的时间和角度让航天器掠过行星，使其获得行星轨道动量的一小部分，无需燃烧燃料即可加速。
旅行者号曾利用这一策略到达所有四颗外行星。
它的主要限制在于时机：所需行星必须正确排列，因此发射机会很少，且可行路线受限。
帆利用阳光和太阳风 太阳帆通过利用太阳光的辐射压力提供更持续、更便捷的推进力。
这些巨大的薄膜通过反射光子产生推力，无需燃料就能缓慢但持续地加速。
日本的IKAROS探测器曾成功演示了这项技术，仅依靠太阳光就抵达了金星。
然而，太阳帆需要巨大、轻如蛛丝的材料，这些材料必须在恶劣的太空环境中存活多年，且其性能会随着与太阳距离的增加而显著下降。
伊卡洛斯（IKAROS），这颗展示了太阳帆技术的日本卫星。
图片来源：日本宇宙航空研究开发机构（JAXA） 磁帆采用不同的方法，利用超导线圈产生强大的磁场来偏转太阳风——从太阳持续流出的带电粒子流。
通过推动这种等离子体，磁帆不消耗推进剂就能产生推力。
它们可能比太阳帆提供更好的加速度，且不会像反射膜那样随时间退化。
问题在于？产生所需的磁场需要巨大的超导线圈，其半径可能达到50公里，并且需要维持在低温环境下。
建造和部署此类结构的技术目前根本不存在。
电帆是一种较新的变体，它使用带电系绳而非磁场来排斥太阳风质子。
这类系统有望比磁帆更轻，但它们同样需要部署极长的轻质导线，并且需要大量电力来维持必要的电荷。
每种方法都有其取舍 每种无推进剂方法都有独特优势，但也面临着不同的工程难题。
引力助推目前可行，但需要精确的行星排列。
太阳帆能提供稳定推力，但需要大型且精密的结构。
磁帆和电帆可避免材料退化，但所需技术仍在研发中。
该综述明确指出，没有哪一种单一方法能解决所有挑战，但这些方法结合起来可能从根本上改变我们探索太阳系及更远空间的方式。
对于真正雄心勃勃的星际空间任务而言，不携带推进剂可能不仅是有利的，甚至可能是绝对必要的。
参考文献10.1016j.actaastro.2026.01.024 改编自最初发表于《今日宇宙》的一篇文章。
相关知识 星辰是宇宙中闪烁的天体，包括遥远的恒星、环绕行星的卫星，以及偶尔划过天际的流星。
它们在黑暗中散发微光，曾是古人辨别方向的指南，也承载着人类对宇宙的好奇与想象。
每一颗星辰都有自己的故事，有的诞生于星云坍缩，有的在星系间流浪，是浩瀚宇宙写给地球的浪漫诗篇。
BY: Mark Thompson, Universe Today FY: AI 如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处
