超级地球在宇宙中到处都是，偏偏太阳系里却没有，为什么？

自从知道了地球只是太阳的一颗行星之后，人们就提出了一种合理的推测，即：宇宙中其他的恒星，同样也有自己的行星系统。1995年，“飞马座51b”的发现，首次证实了这一推测，在此之后，一颗又一颗的系外行星被我们发现，迄今为止，被确定的系外行星数量已经有5000多颗。

那么，在这些系外行星中，有没有像地球一样的岩石行星呢？答案是肯定的，实际上，不但有，而且还有很多，而引人注目的是，这些岩石行星普遍都是比地球更大的超级地球（Super Earth)。

根据NASA的一项统计，在已知的5250颗系外行星中，超级地球就有1595颗（其他的主要是类海王星和气态巨行星），其所占的比例达到了30%，而如此高的比例也就意味着，超级地球应该在宇宙中到处都是。

然而我们都知道，太阳系中最大的岩石行星就是地球了，所以问题就来了，既然超级地球在宇宙中到处都是，那为什么偏偏太阳系里却没有呢？

对于这个问题，有人可能会认为，这应该是因为人类的观测水平不够，只能发现一些“大个子”的系外行星，但实际情况却并非如此。

因为早在2013年的时候，科学家就在天琴座方向，距离我们大约208.7光年的位置上，发现了一颗名为“开普勒-37b”的岩石行星，它的半径只有大约1980公里，比我们太阳系中的水星还要小，由此可见，以人类的观测水平，完全可以在发现比地球小得多的岩石行星。

实际上，关于太阳系里为什么没有超级地球，目前并没有确定的答案，科学家也只能给出一些合理的假说，其中认同度相对较高的，被称为“大迁徙假说”（Grand tack hypothesis），下面我们就来了解一下。

根据科学界的主流观点，太阳系形成于一片巨大的原始星云在大约46亿年前发生的引力坍缩，在坍缩过程中，太阳首先这片星云中心形成，残留的物质则在太阳周围形成了一个盘状结构，这被称为“原行星盘”，而太阳系中的各大行星正是“原行星盘”中的物质相互吸积而成。

“大迁徙假说”认为，由于木星的形成位置位于太阳系的“冻结线”外侧边缘，在这里，那些从太阳系内侧逃出的挥发性物质会大量地冻结成固体，进而变得容易吸积，因此木星的成长速度就很快，在短短的几百万年之内，它就迅速地成为了一颗气态巨行星。

所以在木星形成之时，“原行星盘”的主体结构还没有消失，其中的物质会不断地让木星损失角动量，这会导致木星的公转轨道逐渐降低，进而向太阳系内侧迁徙。

与此同时，在木星轨道外侧形成的土星，也因为相同的原因而像木星一样逐渐向太阳接近，在此过程中，土星和木星的轨道距离不断接近，在它们引力的共同作用下，它们之间的物质被逐渐清空，而当土星和木星的轨道距离达到一定程度时，两者之间就形成了一种特殊的轨道共振，这被称为“内林德布拉德共振”（inner Lindblad resonance）。

这种轨道共振会使行星的轨道速度增加，进而使土星和木星转而向太阳系外侧迁徙，于是在接下来的时间里，土星和木星开始不断地远离太阳，并最终在太阳引力的作用下停止远离，整个过程持续了几十万到几百万年的时间。

根据“大迁徙假说”的理论模型，木星的初始位置距离太阳大约3.5个天文单位，在随后的“大迁徙”中，木星与太阳的最近距离约为1.5个天文单位，在此之后，它又不断地远离太阳，并最终停止在距离太阳5.2个天文单位的位置上，在这个过程中，太阳系内侧的物质被木星大量地吸收，以至于剩余的物质，根本就不足以形成比地球更大的超级地球。

对此我们可以简单地理解为，在太阳系形成之初，太阳系内侧的“原行星盘”中是有可能形成超级地球的，但由于上述“大迁徙”的过程，那些原本可以形成超级地球的物质却被木星夺走了。

值得一提的是，在已知的系外行星中，有一种被称为“热木星”的行星，简单来讲，这种行星就是与木星类似的气态巨行星，但它们与主恒星的距离非常近，最近可达0.05个天文单位，如此近的距离，使得它们的温度非常（通常可达数千摄氏度），所以它们就被称为“热木星”。

据此我们完全可以想象出，在上述“大迁徙”的过程中，如果没有土星的作用，那么木星就会继续向太阳接近，并最终成为一颗距离太阳非常近的“热木星”，而如果真是这样的话，那构成地球的物质基本上都会被木星夺走，地球也就很可能不会存在，所以从这个角度来讲，我们人类应该感谢一下土星。