为什么太阳系中的行星在同一平面上运行?

要回答这个问题,我们必须回到太阳系的最开始,大约45亿年前。

如果你曾经仔细观察过太阳系的各类模型,可能已经注意到,它们都有一个大致的共同特征,那就是太阳、行星、卫星和小行星,几乎位于同一平面上。

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为什么太阳系中的行星在同一平面上运行?

但这是为什么呢?

夏威夷大学马诺阿分校的天文学家纳德·哈格吉普尔(Nader Haghighipour)给出的答案是,当时的太阳系只是一团巨大的、旋转的尘埃和气体云。那块巨大的云有12,000个天文单位 (AU) 的跨度;1 AU是地球和太阳之间的平均距离,或大约9300万英里(1.5亿公里)。那团云变得如此之大,以至于即使它只是充满了尘埃和气体分子,云本身也开始在自身质量的作用下坍塌和收缩。

随着旋转的尘埃和气体云开始坍塌,它也变平了。想象一个比萨饼制造商将一块旋转的面团抛向空中。当它旋转时,面团会膨胀,但会变得越来越薄和扁平。这就是早期太阳系发生的事情。与此同时,在这个不断变平的云团的中心,所有这些气体分子都被挤压在一起,它们被加热了。在巨大的热量和压力下,氢和氦原子融合并以婴儿恒星的形式启动了数十亿年的核反应:太阳。在接下来的5000万年里,太阳继续生长,从周围收集气体和尘埃,并爆发出强烈的热量和辐射波。慢慢地,越来越大的太阳在它周围清除了一个甜甜圈的空白空间。

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为什么太阳系中的行星在同一平面上运行?

随着太阳的长大,云团继续坍塌,形成“围绕恒星的一个圆盘变得越来越平坦,并以太阳为中心膨胀和膨胀”。最终,云团变成了一个称为原行星盘的扁平结构,围绕着这颗年轻恒星运行。该圆盘横跨数百个天文单位,厚度仅为该距离的十分之一。

此后的数千万年间,原行星盘中的尘埃粒子轻轻旋转,不时相互碰撞。有些甚至粘在一起。在那几百万年里,那些粒子变成了毫米长​​的颗粒,那些颗粒变成了厘米长的鹅卵石,鹅卵石不断碰撞粘在一起。

最终,原行星盘中的大部分物质粘在一起形成了巨大的物体。其中一些天体长得如此之大,以至于重力将它们塑造成球形行星、矮行星和卫星。其他物体的形状变得不规则,如小行星、彗星和一些小卫星。

尽管这些物体的大小不同,但它们或多或少都停留在同一平面上。这就是为什么即使在今天,太阳系的八颗行星和其他天体的轨道也大致相同。

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