人類曾經(jīng)認為地球是宇宙的中心，天上的日月星辰都在圍繞著地球運行，后來人類才發(fā)現(xiàn)，原來地球只是太陽中的一顆行星，而在浩瀚的宇宙中，太陽也只是一顆不起眼的恒星，再后來，人類又發(fā)現(xiàn)宇宙中的恒星普遍都有自己的行星系統(tǒng)，于是人們就理所當然地認為，太陽系在宇宙中也應(yīng)該是平平無奇的。

然而隨著觀測水平的不斷提升，人類發(fā)現(xiàn)的系外行星也越來越多，在研究了大量的系外行星后，科學(xué)家卻逐漸發(fā)現(xiàn)，與其他的行星系統(tǒng)相比，太陽系這種組合非常稀有，其稀有程度堪稱是在宇宙中萬里挑一。為什么這么說呢？這是因為太陽系有三個與眾不同的特點。

第一個特點是，太陽系中的行星質(zhì)量差異太大。在太陽系八大行星之中，除了地球與金星、以及天王星和海王星的質(zhì)量比較接近之外，其余相鄰的行星之間的質(zhì)量差異都很大，尤其是木星，其質(zhì)量之龐大，以至于它的質(zhì)量，大概是其他的7顆行星的質(zhì)量之和的2.5倍之多。

而其他的行星系統(tǒng)的情況卻大不相同，已知的觀測數(shù)據(jù)表明，擁有多顆行星的行星系統(tǒng)之中，行星的質(zhì)量分布普遍都比較均勻，相鄰的行星，特別是相鄰的同類型的行星，其質(zhì)量差異普遍都相差不大。

第二個特點是，太陽系中的行星分布得太過分散。在太陽系中，僅僅是距離太陽第四近的行星——火星，其公轉(zhuǎn)軌道半長軸就有1.52個天文單位，而距離太陽最遠的行星——海王星，其公轉(zhuǎn)半長軸更是高達30.07個天文單位。

（注：“天文單位”是天文學(xué)中用來計量天體距離的一種單位，其數(shù)值取地球和太陽的平均距離，大約為1.5億公里）

相對而言，在其他的行星系統(tǒng)之中，行星之間的距離卻要近很多，往往在距離主恒星零點幾個天文單位之內(nèi)，就運行著四五顆行星，甚至更多。

（↑圖為部分已知的多行星系統(tǒng)，底部的“AU”即天文單位，可以看到，與太陽系中的行星相比，這些系外行星的分布顯得非?！熬o湊”）

第三個特點是，太陽系中的巖石行星太小。相信大家聽說過“超級地球”，簡單來講，所謂超級地球，就是指比地球更大的巖石行星。觀測數(shù)據(jù)表明，在已知的系外行星之中，超級地球所占的比例達到了30%左右，而與地球差不多大，或者比地球更小的巖石行星卻很少，而我們都知道，太陽系中最大的巖石行星，其實就是地球……

（↑圖為已確認的系外行星，其中的“Neptune-like”、“Gas Giant”、“Super Earth”、“Terrestrial”、“Unknown”分別是：與海王星類似的冰巨星、氣態(tài)行星、超級地球、與地球差不多大或比地球更小的巖石行星、未知類型的行星）

正是因為這三個特點，使得太陽系這種組合非常稀有，但問題是，為什么會這樣呢？對此，科學(xué)家提出了多種假說，其中一種被稱為“大遷徙假說”（Grand tack hypothesis）的理論得到了較高的認同。

該理論可以簡單地概括為，在太陽系的早期階段，木星經(jīng)歷了一個遷徙過程，即：木星在最初形成后，曾向太陽系內(nèi)側(cè)遷徙，隨后，木星又與土星形成了一種特殊的軌道共振（“內(nèi)林德布拉德共振”，inner Lindblad resonance），由于這種軌道共振會使行星的公轉(zhuǎn)速度增加，因此木星就停止了向內(nèi)遷徙，并開始與土星一起向太陽系外側(cè)反向遷移，直到越過了它初始形成位置之后，它才在太陽引力的作用下穩(wěn)定下來（如下圖所示）。

根據(jù)“大遷徙假說”，木星的這個遷徙過程對太陽系產(chǎn)生了深遠的影響，一方面來講，木星吸收了大量本該屬于其他行星的物質(zhì)，進而造成了太陽系中的行星質(zhì)量的差異，也使得太陽系內(nèi)側(cè)沒有足夠的物質(zhì)形成超級地球，另一方面來講，在木星和土星向太陽系外側(cè)反向遷移的過程中，會產(chǎn)生復(fù)雜的引力作用，這會帶動其他行星運行軌道隨之外擴，進而大幅拉開了太陽系各大行星之間的距離。