Question

为什么太阳系中的行星在同一平面上运行？

Answer 1

如果您曾经观察过太阳系的模型，您可能已经注意到太阳、行星、卫星和小行星大致位于同一平面上。但这是为什么呢？

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。

夏威夷大学马诺阿分校的天文学家纳德·哈希普尔告诉向他提出这个问题朋友，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，大约 1.5 亿公里。那朵云变得如此之大，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，在这片不断变平的云团的中心，所有这些气体分子都被挤在一起，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。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。

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。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，时不时地相互碰撞。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建筑材料起源的同一平面上。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。