科学探索|天王星与海王星：太阳系的冰巨人、地球的守护者( 二 ) 天王星与海王星：太阳系的冰

那么发生了什么？
读者如果看过笔者往期的科普文章，就会知道，太阳系内的行星看似非常稳定地运行在自己的轨道上，而事实上，事物处于一种微妙的平衡中，在太阳系的生命周期内，行星的轨道经常是会发生变化的。它们不会在一个地方形成并永远停留在那里。
也就是说，我们现在看到行星的地方，很有可能不是它们最初形成的地方。
那么，是什么有足够的力量来移动像海王星这样的巨大行星呢？
一个更大的行星……木星。
可以说，讲到太阳系时，木星这个“恶霸”是绕不过去的坎。它是行星中的老大，它的一举一动都牵动着太阳系内的其他事物。
行星有一种运动的方式，是通过相互作用的引力。所以它们能感受到彼此的引力，引力可以拖拽，也可以拉动，这种效应会导致行星在它们的行星系统中缓慢迁移。
在太阳系形成初期，巨行星之间的距离要近得多，两颗行星离得越近，他们之间的这种影响力就越大。
最重要的是，它们的轨道排列顺序可能与我们今天看到的并不同。
当时的排列顺序是：木星、土星、海王星和天王星。
那么是什么导致海王星和天王星交换了位置呢？
答案在于木星和土星。这两颗最大的巨行星上演了一场引力之舞。它们之间总是有这种相互作用。
经过数百万年，一种节奏慢慢形成这些巨行星相互推拉，并进入更椭圆的轨道。
当这种引力之舞达到高潮后，拉伸轨道变得不稳定，巨人们偏离了航向。
当土星和木星远离太阳时，它们就把海王星抛到天王星的外面。当海王星穿越太阳系时，它会把碎片推到它前面。
这些都是行星形成时剩下的冰碎片，海王星会把这些尸体推出去。这就柯伊伯带的成因。

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海王星被木星与土星的引力之舞抛到天王星的外面示意图
这个由数千个冰和岩石组成的小天体带就在海王星的轨道之外。你可以把柯伊伯带的结构想象成“谋杀现场墙上的血迹” 。
这是海王星猛烈向外移动时，穿越太阳系的记录。
但海王星的运动不只是把这些小冰体抛到柯伊伯带，它也使其中一些撞向太阳系内部，有些还轰炸了早期的地球。
这是自太阳系诞生以来，地球上最猛烈的时期，也就是太阳燃烧形成5亿年之后。这被称为晚期重轰炸时期。
在晚期重轰炸中，如果有“幸”生活在地球上，你会不断看到石头从天上掉下来。
【科学探索|天王星与海王星：太阳系的冰巨人、地球的守护者】这将是生命的最糟糕的时刻，然而，这一连串的冰体也带来了生命所必需的东西。
太阳系外围的天体有一个特点，就是我们经常能发现有机物。有机物是我们今天所发现的所有生物的基础。它们是在早期太阳系尘埃颗粒表面形成的碳基分子。
虽然岩质内行星在成长的过程中也会把这些有机物卷走，但这些年轻行星焦灼的表面太不适合这些脆弱的分子生存了。
然而，在这些海王星抛向早期地球的太阳系外围小型冰态天体上，有机物依然完好无损。