在太阳系的浩瀚历史中，一个被称为“大不稳定性”的神秘事件，将行星们推向了它们今日的轨道。想象一下，这场古老的宇宙剧变不仅重新排列了太阳系的行星，更可能在6000万到1亿年前，通过一系列精妙的引力推拉，孕育了地球最亲密的天体邻居——月球。

太阳系的“大不稳定性”事件，指的是太阳系早期历史中发生的一系列动态事件，这些事件导致了行星轨道的显著变化。根据科学家的研究，太阳系的巨行星原本是在紧凑的轨道上形成的。然而，由于轨道的不稳定性，这些行星逐渐迁移至现今更宽的轨道结构。

这段时间内，巨行星之间的引力相互作用可能导致了轨道的不稳定性，进而发生了行星密近交汇和碰撞。

有研究表明，太阳系的稳定性是一个复杂的多体问题，其中包括了混沌理论的概念。例如，地球的轨道在长时间尺度下是混沌的，这意味着在0.02-2.3亿年的范围内整个太阳系会经历一个李雅普诺夫时间，导致行星的轨道位置最终趋于不可预测。

在一些模拟研究中，科学家们发现即使在不到1米的范围内改变了水星的起点，也可能导致太阳系内行星轨道的重大变化，如水星坠入太阳或与金星相撞，火星可能会从太阳系中弹出，或者可能会撞向地球。

科学家们通过细致的分析工作，将一种名为EL顽辉石球粒陨石的天外来客，与一个被行星迁移所扰动的小行星家族联系起来。这些陨石，铁含量低，与地球的组成惊人地相似，仿佛是地球在宇宙中的失散多年的兄弟。然而，它们的家园并非近邻，而是远在火星与木星之间的小行星带中的Athor家族。这一发现，不仅为我们揭开了太阳系早期动荡不安的一页，更让我们对月球的起源有了新的认识。

看来所谓的“大不稳定性”事件在行星之间造成了混乱，将气体巨星发送到太空中，直到它们稳定在我们今天所知的轨道上。

更进一步，科学家们认为迁移的行星——主要是木星——可能通过破坏一个名为Theia的火星大小的原行星的轨道，导致了地球月球的形成。这种不稳定可能导致了与地球的碰撞，将碎片送入太空。科学家们认为，这些碎片可能形成了月球。通过对各种类型的小行星和彗星的组成和位置的研究，科学家们知道上述的灾难发生在太阳系历史的早期。尽管如此，当涉及到确切的一切是如何发生的时，仍然有一些谜题需要解决。

例如，科学家们知道我们今天在太阳系中看到的物体，包括地球，是从围绕太阳的气体和尘埃盘形成的。然而，其中一些物体，即小行星和彗星，似乎由不在盘中的材料组成——至少，这些材料不应该出现在这些物体目前所在的位置。相反，这些物品更有可能在离太阳更近的地方形成，然后被散布到更远的地方。如果木星和其他巨星从它们形成的地方迁移，也许小行星和彗星也可以。

在年轻的太阳系中，四个气体巨星行星——木星、土星、天王星和海王星——被挤得更近。随着时间的推移，与海王星之外的小行星的引力相互作用导致土星、天王星和海王星向外迁移。与此同时，木星向内迁移，科学家们认为它反过来能够破坏内太阳系的天体。

莱斯特大学的行星科学家Chrysa Avdellidou说：“这种轨道不稳定性的想法现在在行星科学界已经很好地确立了，然而这种不稳定性发生的时间仍然是一个有争议的问题。”科学家们将这种轨道不稳定性背后的理论称为“尼斯模型”，以法国城市尼斯命名，那里的蔚蓝海岸天文台的科学家最初发展了这个想法。

最初，那些科学家认为这种不稳定性发生在太阳系诞生后的50亿到80亿年之间。如果是真的，那将与一个被称为晚期重轰炸的事件相吻合，在这次事件中，内部行星将被从小行星带中释放出来的彗星所覆盖，这要归功于迁移的气体巨星。然而，证据已经反对了晚期重轰炸的概念，科学家们现在认为，根据木星在其L4和L5拉格朗日点积累其特洛伊小行星的时间，不稳定性发生在太阳系形成后的1亿年之内。

“人们似乎同意类似尼斯模型的不稳定性可能发生在太阳系开始后的不到1亿年，但是一些不同的阵营正在出现，”科罗拉多州博尔德的西南研究所的Kevin Walsh告诉Space.com。一个阵营认为不稳定性会在太阳系诞生后的四百万年之内非常快地发生。另一个阵营认为它发生在大约6000万年前。

因此，Avdellidou在Walsh和其他行星科学家的帮助下，开始寻找答案。

团队专注于一种名为EL顽辉石球粒陨石的陨石，它铁含量低，与形成地球的物质在组成和同位素比例上非常相似。这告诉科学家，地球和EL球粒陨石可能从行星形成盘的同一部分凝结出来。

然而，EL球粒陨石的母体似乎不再靠近地球。事实上，来自地基望远镜的天文观测已经将这些陨石与Athor小行星家族联系起来，该家族位于火星和木星之间的小行星带中相当远的地方。作为上下文，Athor家族和EL球粒陨石曾经是一个大的小行星，在大约30亿年前的一次碰撞中被砸碎，这一事件与大不稳定性无关。

应该有东西将Athor家族的祖先散布到小行星带中，团队说，那个“东西”必须是导致木星漫游的不稳定性。因此，EL球粒陨石因此成为这一事件的完美计时器，因为它们应该包含一个清晰记录了必须发生的事情。

“具体来说，EL陨石的热历史讲述了一个丰富的故事，限制了原始母体的大小以及在被破坏之前必须冷却的时间，”Walsh说。

通过使用动力学模拟，Avdellidou的团队能够模拟涉及迁移木星的不同情景，并得出结论，木星可能在太阳系诞生后的6000万年内将Athor祖先散布到小行星中。结合有关木星特洛伊小行星的数据，科学家们现在可以说大不稳定性发生在6000万到1亿年之间。

“Avdellidou特别发现尼斯模型本身——巨星的轨道在短短的1000万到2000万年期间变得疯狂——是将小行星送入这个特定Athor小行星家族区域的最佳且可能是唯一时间，”Walsh说。

而且，有趣的是，形成月球的地球和Theia之间的碰撞发生在这个时期。“Avdellidou说：“我们知道在原始地球上发生了一次由Theia引起的巨大碰撞，Theia的组成非常相似。”从对月球的样本研究中，有年龄估计，而其他同事已经表明这次碰撞可能是巨星不稳定性的结果。”尽管没有办法证明。“‘证明’是一个强有力的说法，当我们处理45亿年前的事件时，这是一件困难的事情，”Avdellidou说，尽管这位科学家承认形成地球月球的碰撞似乎与大不稳定性相吻合。

Avdellidou说：“我们的研究将这些事件放在了一个很好、紧凑的时间框架内。”虽然可能无法最终证明木星在月球的形成中起了作用，但证据当然具有提示性。

所以，下次当你抬头看夜空中银色的月球时，想想它作为早期太阳系的遗产，当时木星在四处横行。