巨行星形成后发生迁移,使太阳系变得不稳定,许多小天体与类地行星的碰撞随之增多。时至今日,水星上仍存在巨大的碰痕。
根据蔚蓝海岸天文台构建的关于太阳系动力演化的尼斯模型,太阳系的四颗巨行星在形成时应该比现在更加接近彼此。那时可能天王星离太阳最远,靠近布满星子的圆盘状系统的内边缘。
在随后的1亿年间,这四颗气态巨行星与星子盘内边缘的小天体发生引力作用,从而发生迁移:土星、天王星和海王星向外大幅迁移,木星向里小幅迁移。约5亿年后,木星绕太阳公转的周期恰好为土星的一半。
太阳系中两颗质量最大的行星间的这种共振引发了太阳系一场剧烈而深刻的混沌。在木星的推力作用下,土星进入最终轨道,并与天王星和海王星发生引力作用。天王星和海王星被推到与之前相比更长椭圆形的轨道上,深入星子盘中,并将星子盘内数以千计的小天体挤出原轨道。其中大部分小天体被推到太阳系外很远的地方,而有些则被挤向太阳系内部,从而给四颗类地行星和月亮造成一场突如其来的剧烈撞击。这一阶段就是重轰击期。时至今日,月球与水星上仍然存在重轰击期留下的碰痕。同时,这一时期也使地球含水量大幅增加,而这些水中有可能含有生命诞生所需的物质。
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卡洛里(Caloris)盆地是水星表面一个巨大的撞击坑。该假彩色图像由“信使”号(Messenger)探测器于2008年拍摄而成。图像中浅黄色区域为卡洛里盆地,亮橙色斑点为火山物质,蓝色结构体为新近撞击坑。