地球是个球体，但是由于地心引力的作用，它并不是一个完美的圆球，赤道周围也因此向外隆起，形成一个“备用轮胎”结构。事实上，地球的极半径是6356.89公里，而赤道半径是6378.38公里。
在太阳系形成之初，创造行星的最快方式可能是通过小石块不断堆积，而非大体量天体的对撞合并。这种理论被称之为“砾石吸积”。
原行星盘环绕恒星
吵闹的“婴儿室”
行星形成艺术概念图
让我们想象一下45亿年前的太阳系。
那就像是一个婴儿室，到处都是“行星胚子”的身影。太阳系诞生时留下的气体和尘埃盘环绕年轻的太阳。尘埃盘内布满星子——也就是直径1到100公里的多岩天体——以及宽度1000公里左右的原行星。这就好像一群体型各异的孩子挤进了同一个房间。
与任何托儿所一样，此时的太阳系也是一个“吵闹”的所在。星子在系内疾驰，偶尔撞到一起。尘埃和岩石碎片穿过事故地点。经过几百万年的演化，太阳系结束了这种混乱状态，孕育了我们今天看到的行星。
科学家一直认为行星由星子对撞合并形成，就像一堆彩泥粘合在一起。但这个过程需要相当长的时间。
然而，最近，天文学家提出了一个新理论，来解释婴儿行星如何生长发育。电脑模拟结果显示，尘盘内的小石块会依附到不断生长的原行星身上。小石块以惊人的速度不断积聚，让原行星迅速“增肥”，最终演化成羽翼丰满的行星。整个过程就像一个小孩子突然爆炸性发育，迅速走向成年。这一理论被称之为“砾石吸积”，正在重塑科学家对早期太阳系的认知。砾石吸积论将开辟新的研究方向，包括探寻系外行星如何形成。
“星子说”遭遇挑战
有理论认为原始地球随着无数星子的对撞而不断生长
例如，在尘盘耗光制造行星所需的原材料前，行星如何形成？模型显示尘盘将在100万年到1000万年耗尽。在此过程中，尘盘内的气体蒸发，尘埃螺旋坠入新诞生的太阳的引力陷阱。
尘盘消失前，木星和土星等最大的系内行星已经拥有十倍于地球质量的核心。利用星子制造行星需要耗费相当长时间，因为星子通常会与婴儿行星擦肩而过，而不是被它们的引力俘获。相比之下，砾石很容易被原行星的引力捕获，它们的不断积聚只需大约100万年就能造就一颗行星。天文学家意识到砾石的存在，因为他们在婴儿恒星周围观测到砾石的身影。通过观测物质的射电波长，甚大阵列等望远镜对原行星盘内的颗粒尺寸进行测算。原行星盘通常含有大量砾石，朝着恒星缓慢移动，总质量有时可达到数百个地球。
摩擦：为何砾石能
快速依附上原行星
砾石吸积艺术概念图
摩擦成为这一过程的关键。想象一下，砾石流穿过一个100公里宽的原行星。在原行星盘内移动时，砾石与气体发生摩擦，摩擦减缓它们的速度，导致砾石被原行星的引力场俘获。随后，它们开始环绕原行星移动，不久后坠落原行星表面。每次撞击都会增加原行星的质量，如果发生足够多的撞击，原行星便可迅速生长，直径增至1000公里以上。拉姆布莱切特说：“从很大程度上说，砾石吸积是天体增大质量的最有效途径。”
拉姆布莱切特指出如果原行星盘内的星子和砾石质量相等，砾石吸积的效率可达到星子的1000倍。2012年，他和约翰森在一系列论文中阐述他们的初步想法。2017年，他们在《地球与行星科学年度评论》综述了这一理论。
天王星海王星为何最终演化成冰巨星？
据信，原始地球与另一颗行星对撞，最终孕育了地球和月球
砾石吸积论能够帮助科学家解释太阳系的诸多特征。比如，美国宇航局的“朱诺”号飞船发现，木星拥有一个超出科学家预计的更大更分散的核心。约翰森指出这意味着曾发生砾石吸积，因为这是在尘盘消散前的可用时间内形成巨大核心的唯一途径。
又比如，长久以来，天王星和海王星如何形成一直困扰着科学家，而砾石吸积论也有助于揭开这个谜团。这两颗冰巨星虽也有巨大核心，但并不像木星和土星那样拥有大量气体。婴儿木星和婴儿土星最终达到所谓的“砾石隔绝质量”。这意味着它们拥有足够的体量，让周围气体产生一个压力泵，驱逐任何靠近的砾石。一旦停止吸食砾石，木星和土星开始积聚气体。相比之下，天王星和海王星从未达到砾石隔绝质量（随着轨道距离不断增大），最终演化成冰巨星，而不是气态巨星。
在太阳系外，砾石吸积论也能解释一系列谜团，例如大体积行星如何在距母星很远的区域形成。年轻恒星HR 8799座落于飞马星座，距地球大约129光年，周围存在4颗体积超过木星的行星。这些行星与母星间的距离是地日距离的68倍，相比之下，木日距离只有地日距离的5倍左右。约翰森和拉姆布莱切特进行的电脑模拟显示，行星能够在距母星更远的区域形成，通过吸食周围的砾石而不断生长。整个过程可以在原行星盘的寿命内完成。相比之下，“星子说”并不会出现这个过程，因为距母星很远的区域并不存在足够的星子。
原行星在何处诞生
TRAPPIST-1系统艺术概念图
不过，仍有一大疑问仍没有找到答案，那就是原行星在何处诞生？一种可能性是，原行星在恒星周围的雪线形成，即液态水冻结的区域。由于环境从潮湿变成干燥，尘埃和砾石的物理属性发生改变。它们开始凝聚，体积不断增大，充当“行星种子”。其它砾石随后依附种子，最终孕育出原行星。
苏黎世大学天体物理学家乔安娜德拉科维斯卡指出雪线是孕育首批原行星的理想所在。诞生之后，原行星开始吸食盘内的砾石。在最近刊登于《天文与天体物理》的论文中，德拉科维斯卡阐述了这一想法。TRAPPIST-1系统可能便是这种情况。座落于宝瓶座的TRAPPIST-1距地球39光年，是名气最大的行星系统之一，共有7颗类地行星。
根据阿姆斯特丹大学天文学家克里斯奥梅尔和同事最近进行的计算，原行星在恒星雪线形成，而后通过吸食砾石，迅速生长。在达到与地球相当的质量时，羽翼未丰的行星停止“进食”，原因在于它们的引力影响了周围的尘盘。奥梅尔说：“我们很难用经典理论解释这个独特系统，但砾石吸积能够做到这一点。”
拉姆布莱切特指出随着天文学家发现更多系外行星，砾石吸积理论能够帮助他们进一步了解行星的演化。“这一理论意味着所有行星的形成都是一个充满动态的过程。”
戳视频，看星际旅行指南之天王星、海王星
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翻译：牛树军
责编：Velvet
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一、传统地球起源理论
传统地球起源理论认为地球起源于太阳系内。依据物质来源方式，划分为三个学派。
（1)分出说
也叫灾变说。在这一学派中，有的认为是另外一颗恒星碰到太阳，碰出了物质，这些碰出的物质形成了行星及地球。
有的人认为：太阳曾经出现过巨大规模的变动，例如太阳的自转快度变快，由一个恒星分裂为两个恒星，后来因为某种原因，其中一个离开了，离开时所留下的物质形成行星及地球。
有的人认为：太阳原来是一对双星，其中一颗子星被另外靠近的一颗大星拉走了或俘获了。在子星被拉走或俘获时所留下来的物质形成了太阳系现在的行星及地球。
也有的人认为：太阳的伴星爆发成超新星，留下的物质形成了行星。另外还有的观点认为是太阳自身抛射出来的物质形成了行星及地球。
（2）捕获说
这一学派的共同看法认为是太阳先形成的。太阳形成后捕获了周围的或宇宙空间里的其它星际物质，而由这些物质形成了行星及地球。
（3）共同形成说
形形色色的各类星云说都是属于这一学派。这一学派认为：太阳系是由一个星云形成的。尽管各学者对太阳系内的星球形成和自转及公转有各自的见解，但他们都共同认为太阳系是由一个原始星云逐渐演化而形成的，或者说形成行星和地球的物质来源于太阳或与太阳有关系的其它星球。
二、现代起源理论
现代地球起源理论认为，地球是在太阳系外形成的。地核捕获高温熔融物质和其他物质形成巨厚熔融层。熔融层温度降低凝固形成地球最原始外壳。地核与熔融层间形成内过渡层，与外壳间形成外过渡层，熔融层形成液态层。
熔融层温度降低凝固形成地球最原始外壳时产生水和气体，加上捕获的水与气，形成地球的水圈和大气圈。
在距今5亿年以前，太阳捕获地球，地球产生自转和公转，地质时期进入显生宙的古生代，地球有了阳光，生物爆发式出现和发展。
地球是太阳系从内到外的第三颗行星，也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星，是人类唯一的家园。住在地球上的人类又常称呼地球为世界。
地球亦作“地毬”。太阳系中接近太阳的第三颗行星，形状两极稍扁，赤道略鼓，是个三轴椭球体。周围有大气层包围着，表面是陆地和海洋，有人类，动植物和微生物。
地球的矿物和生物等资源维持了全球的人口生存。地球上的人类分成了大约200个独立的主权国家和地区，它们通过外交、旅游、贸易和战争相互联系。人类文明曾有过很多对于这颗行星的观点，包括神创造人类、天圆地方、地球是宇宙中心等。
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