行星形成理论中的星子耗散阶段

1. 在行星形成的宏大叙事中，星子耗散阶段是一个关键的收尾环节。它发生在“寡头生长阶段”之后。在寡头生长阶段，少数几个最大的星子（尺寸可达数百至数千公里）在各自的局部区域内清除了较小的星子，成为了“寡头行星胚胎”。此时，系统中仍然存在大量未能被吸积的、更小的星子碎片和行星际尘埃。

2. 星子耗散阶段的核心过程，不再是剧烈的碰撞吸积，而是这些残余物质的逐渐移除和消散。驱动这一过程的主要力量并非引力，而是来自年轻恒星的辐射（特别是对于内太阳系的类地行星区域）以及巨行星的引力摄动（特别是对于外太阳系）。

3. 对于内太阳系（类地行星区域），耗散的主要机制是辐射压力和坡印廷-罗伯逊拖拽。

   • 辐射压力：来自年轻恒星的光子携带动量，撞击到微米级别的尘埃颗粒上，其压力足以直接将这些微小颗粒推离恒星系统，使它们进入星际空间。
   • 坡印廷-罗伯逊拖拽：这是一个更精妙的效应。对于尺寸稍大（毫米到米级）的颗粒，它们除了吸收来自前方的辐射（导致轨道能量损失），还会以自身温度再辐射能量。由于相对论效应，这种再辐射在颗粒的运动方向上产生一个微小的净阻力。这个阻力会持续地消耗颗粒的轨道角动量，导致它们以螺旋路径缓慢地坠向中央恒星。这有效地“清扫”了行星际空间中的中小型碎片。

4. 对于整个太阳系，特别是小行星带和外太阳系区域，耗散的主要驱动力是行星（尤其是巨行星）的引力摄动。

   • 残余的星子在被木星等巨行星的引力反复影响后，其轨道可能被剧烈改变。它们可能被：
     • 抛射到极长的椭圆轨道上，形成奥尔特云。
     • 完全抛出太阳系，成为星际天体。
     • 向内散射，与内行星相撞或坠入太阳。
   • 这个过程极大地减少了系统中星子的数量，使得行星的轨道逐渐稳定下来。

5. 星子耗散阶段的时间尺度非常漫长。虽然剧烈的吸积在数千万年到一亿年内基本完成，但残余星子的彻底耗散和清除可能持续数亿年甚至超过十亿年。例如，被认为是由耗散后期巨行星引力散射事件留下的“晚期重轰炸期”证据，发生在太阳系形成后约6亿年。

6. 最终，星子耗散阶段的结果是塑造了我们今天所见的相对“干净”的太阳系。它清除了绝大部分行星际碎片，使得行星能够在稳定的轨道上运行，极大地降低了行星被大质量星子撞击的概率。这个阶段的结束，也标志着行星形成主要过程的终结，太阳系进入了动力学上更为平静的现代阶段。