今天的木星只是其原始巨型自我的影子。新的突破性研究揭示了我們所知的木星——已經是太陽系無可爭議的重量級選手——曾經大得驚人,並且磁場極其強烈。大約在年輕的太陽星雲中第一顆固體顆粒凝結後的380萬年(標誌著原行星盤開始消散的關鍵過渡),我們的巨行星的半徑是目前的2到2.5倍——膨脹到足以吞下超過2000顆地球。更令人驚訝的是:它的磁場強度達到約21毫特斯拉(mT)——大約是今天約0.4 mT動力的50倍。這個超強的發電機會在周圍的氣體盤中爆炸出一個巨大的空腔,決定了木星的自轉減速率,限制了進一步的聚集,並深刻影響了其衛星的形成和位置。天文學家是如何在不依賴推測性形成模型的情況下發現這一古老快照的?研究人員康斯坦丁·巴季金(加州理工學院)和弗雷德·C·亞當斯(密歇根大學)巧妙地利用了可觀察的證據: 兩顆微小內衛星阿瑪爾提亞和忒比(緊貼木星,位於著名的伽利略衛星軌道內)微妙且略微傾斜的軌道運動。 隨著環木星盤的消退,木星的角動量預算的保守。 通過結合這些精確的動力學約束,團隊確定了木星的大小、內部結構和磁強度,正是在氣體盤圍繞行星消散的確切時期——將其特性固定在數十億年之內。這種磁場主導可能塑造了整個早期太陽系的結構:調節物質流入,塑造衛星聚集的環木星盤,甚至可能影響行星的更廣泛遷移和排列。這些發現與核心聚集理論完美契合,並提供了對氣體巨星形成早期的最清晰、最有實證基礎的觀點之一——為解釋現在在其他恆星周圍發現的各種巨型系外行星提供了關鍵基準。關鍵論文 康斯坦丁·巴季金和弗雷德·C·亞當斯,《木星原始物理狀態的確定》,《自然天文學》(2025)。DOI: 10.1038/s41550-025-02512-y (也可在arXiv上獲得:2505.12652)(可視化年輕、膨脹的木星及其強烈的磁場線主導場景——這裡是與這項突破性研究相關的代表性藝術印象和圖表。)