在西北戈壁，有人捡到过一块拳头大的黑色石头：比同样大小的普通石头沉，用磁铁靠近，还能吸起一点细粉。它是一块陨石。如果追问它来自哪个“星球”，答案可能有点意外：它的母体，是一颗直径只有几十公里、后来在碰撞中碎裂的天体——微行星。
先把概念说清楚
微行星（planetesimal）是原行星盘中由尘埃与冰聚集而成的小天体，直径大致在1到100公里之间。它既不是尘埃，也不是行星，而是行星形成链条上的一环——半成品。
打个比方，像和面。干面粉很散，你洒一点水，面粉就结成小疙瘩；小疙瘩彼此粘住、越滚越大，最后才揉成一团面。灰尘和冰是面粉，水是静电力和分子间作用力，那些小疙瘩就是尚未长成的它们。面团能不能揉起来，关键看小疙瘩能不能先长出来。
卡在“米级”这道关口上
按理说，毫米级尘埃该先聚成厘米、米级的团块，再继续长大。麻烦在于：盘中的米级团块会和气体剧烈摩擦，迅速损失角动量，顺着螺旋轨道向恒星方向漂移。按模型估算，这个过程只需几百年到几千年量级，远短于原行星盘几百万年的寿命。石头还没长大，就被送进了火炉。这就是有名的米级障碍。
怎么跨过去？一种设想是：长到几十米以后，增长反而变得更快；另一种认为，大量卵石在气体中集体聚拢，一次性坍缩成公里级天体。这些方案都还没被观测直接确认，目前尚无定论。
它有多大？换一把尺子量
1公里，你走路大约12分钟；100公里，差不多是绕北京五环跑一圈。一颗直径10公里的这类天体，质量约一万亿吨。它和真行星差多远？火星质量约6×10²³千克，若只用10公里级的天体去拼，需要大约4亿颗。而按现有模型估计，完成这一步只要数百万年。
引力让碰撞更容易发生
这些天体并不是随机乱撞。一个天体的引力会像吸尘器一样，把附近轨道上的小天体往自己这边拽，这叫引力聚焦（用引力把撞击范围放大）。当相对速度与逃逸速度相当时，有效撞击截面可以比几何截面大出几倍到十几倍。
碰撞的结果是双面的：有时两个天体焊在一起，越滚越大；有时速度太快，反而彼此撞碎，把碎片重新撒回盘中。生长、破碎、再生长，这条链条跑了几百万年，才攒出月球乃至火星大小的原始行星。
凭什么说它们真的存在过
- 球粒陨石里的球粒（观测证实）：球粒是硅酸盐熔滴快速冷却形成的微小球体，年龄约45.67亿年。冷却速率反推出它们来自直径几十到上百公里的母体，恰好落在这个尺寸范围内。
- 小行星与彗星核（观测证实）：主带小行星和柯伊伯带天体，多数被视为早期同类天体的残余或碎片。罗塞塔号测得的67P彗核，直径约4公里，密度只有水的一半左右，孔隙率极高，像一堆松散的碎石。
- 原行星盘（观测证实）：射电望远镜（ALMA）在年轻恒星周围的盘里看到了毫米波尘埃构成的环状结构，那是行星正在成形的现场。但盘中的公里级天体太小太暗，至今无法直接成像。
回到那块戈壁上的石头
再回头看那块黑色石头：它的某些矿物记录着母体冷却与受撞的经历。你手里的一克陨石，可能浓缩着一颗数十公里天体的一生。它只是当年数亿颗同类里的一块残片；其余的，撞碎了、熔掉了，或者碰巧拼成了地球、火星和金星。
至于米级关口究竟是怎么跨过去的——是卵石一颗颗被吸上来，还是一群石头一起坍缩——答案也许藏在小行星的孔隙率里，也许要等下一代望远镜，能直接分辨出原行星盘中那些只有几公里宽的小点。
延伸阅读
- John Chambers & Jacqueline Mitton，《From Dust to Life: The Origin and Evolution of Our Solar System》（Princeton University Press，2014），讲太阳系从尘埃到行星的全过程。
- BBC 纪录片《行星》（The Planets，2019），第二集涉及早期太阳系与行星胚胎的形成。
- NASA 小行星与彗星专题页面：science.nasa.gov/asteroids-comets，可查真实任务与天体数据。