今天的木星只是其原始巨型自我的影子。新的开创性研究揭示,我们所知的木星——已经是太阳系无可争议的重量级——曾经大得惊人,磁场也远比现在强大。大约在年轻太阳星云中第一个固体颗粒凝结后380万年(标志着原行星盘开始消散的关键转折点),我们的巨行星的半径是现在的2到2.5倍——膨胀到足以吞下2000多个地球。更令人震惊的是:它的磁场强度约为21毫特斯拉(mT)——大约是今天~0.4 mT强度的50倍。这个超级充电的发电机会在周围的气体盘中爆炸出一个巨大的空腔,决定木星的自转减速率,限制进一步的聚集,并深刻影响其卫星的形成和位置。天文学家是如何在不依赖于推测性形成模型的情况下发现这一古老快照的?研究人员康斯坦丁·巴蒂金(加州理工学院)和弗雷德·C·亚当斯(密歇根大学)巧妙地利用了可观察的证据: 木星内两颗微小卫星阿马尔特亚和忒比的微妙、略微倾斜的轨道运动(它们紧贴木星,位于著名的伽利略卫星轨道内)。 随着环木星盘的消退,木星的角动量预算得以保持。 通过结合这些精确的动力学约束,团队确定了木星的大小、内部结构和磁强度,正是在气体盘围绕行星消散的确切时期——将其特性固定在数十亿年内。这种磁场主导可能塑造了整个早期太阳系的结构:调节物质流入,塑造卫星聚集的环木星盘,甚至可能影响行星的更广泛迁移和排列。这些发现与核心聚集理论完美契合,并提供了迄今为止对气体巨星形成早期阶段最清晰、最有实证基础的视角——为解释现在在其他恒星周围发现的多样化巨型系外行星群体提供了一个关键基准。关键论文 康斯坦丁·巴蒂金和弗雷德·C·亚当斯,《木星原始物理状态的确定》,《自然天文学》(2025)。DOI: 10.1038/s41550-025-02512-y (也可在arXiv上获取:2505.12652)(可视化年轻、膨胀的木星及其强烈的磁场线主导场景——这里是与这一突破性研究相关报道中的代表性艺术印象和图表。)