科技日报记者 叶青 通讯员 雷锦萍
地球是如何诞生的，未来的命运又将走向何处，宇宙中是否还有人类宜居的行星？只有了解行星的形成，才能更好地找到这些问题的答案。“关于行星形成，目前最主流的学说是星云假说，即行星是从微小尘埃一步步成长起来的。”中山大学物理与天文学院副教授刘尚飞说。
5月9日，黄埔科普讲坛暨万象校园科学公开课第4期在广州市黄埔区铁英中学举行。刘尚飞和中国科学院南海海洋研究所副研究员苏翔分享了他们在行星形成与演化、颗石藻研究领域的科研成果。
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星云假说认为，一般行星的核是比较小且致密的结构，但是木星内部的核却与外部的氢、氦气体发生了大量的混合。
如何解释木星稀释核的形成呢？刘尚飞和他的团队利用计算机模拟研究了上万个行星早期的演化模型后，提出了大撞击理论。“我们发现快速成长阶段的木星，会对周围正在形成中的行星胚胎产生强大的引力扰动，这很大概率会导致木星与其他行星发生碰撞。碰撞发生时，木星会‘吃掉’碰撞的行星，行星在进入木星巨大的气体包层时，撞碎了原本的致密核，并使得木星外部大量的氢和氦与其发生混合，造就了稀释的行星核。”刘尚飞说。
刘尚飞。主办方供图
行星成长中除了可能被“吃掉”外，还有可能会被潮汐撕裂。电影《流浪地球》中曾出现“地球面临被木星引力潮汐撕裂的危机”。对此，刘尚飞坦言，“不用担心，地球是一颗岩质行星，其密度比较高。地球若要被潮汐撕裂，一是需要借助更加致密的天体，显然这个天体不会是木星这种‘虚胖’的气态巨行星；二是地球要与施加潮汐作用的天体距离足够近，但那时候担心的就不是潮汐撕裂，而是星球相撞了。”他表示，近几年，我国深空探索的脚步加快，未来我们也会发射自己的空间站巡天望远镜。相信未来我国在寻找适合人类居住的行星领域，也会发挥出越来越重要的作用。
“我今天的分享和大家每天上课用到的粉笔有关。”苏翔的开场白引起了在场学生的好奇。原来在过去很长一段时间，粉笔的主要制作材料是白垩矿石，这种矿石以“白色悬崖”闻名于世。苏翔研究的对象是颗石藻，而白垩就是由颗石藻的外骨骼化石形成的。
颗石藻的外骨骼化石叫作颗石，10片颗石排在一起，才有一根头发丝那么粗。小小的颗石是如何形成几十米高的悬崖的呢？原来颗石藻是与恐龙同期的物种，已经生活了2亿多年，且目前仍大范围存活于全球海洋中。作为史前活生物，颗石藻产生颗石的速度非常快，8小时就能产生5到8片颗石，然后整齐地包裹在它的细胞外面。颗石可以保护里面的细胞，抵御噬菌体的攻击，还能反射过强的阳光，这就是颗石藻延续至今的生存之道。
苏翔。主办方供图
作为海洋沉积物的标志化石之一，颗石藻还是丈量地球历史的尺子。科学家们通过分析地层当中所出现的颗石藻化石的种类来确定地质年代，借此寻找石油资源。苏翔及其团队在国际大洋发现计划367&368航次中，通过钻取南海不同海深的颗石沉积物，分析其不同的属种组合的变化，重建了南海过去的演化历史。
“颗石藻的数量能一定程度上指示海洋环境的好坏，我们要控制二氧化碳的排放，减缓全球变暖的趋势。”苏翔呼吁。
本次科学公开课是由黄埔科普讲坛牵手“万象校园”，面向粤港澳大湾区青少年开放的青年科学公开课。
