Question

为什么太阳系各行星的公转不在同一平面上

Answer 1

　太阳系里的行星绕太阳公转的轨道面与太阳赤道面差异最大的约为7度左右。而天文学家很久之前就已知许多系外行星系统中的行星公转面也不在同一平面上，或说不在其母恒星的赤道面上。其中一种解释，认为可能是因为被行星系统中的其他天体撞击，或是有恒星经过这个行星系统附近，而使系统中的一些行星公转轨道面受到影响，从原本应该都在同一平面而逐渐变得稍微倾斜。

然而，除了上述解释之外，还有一种说法是行星形成前，原恒星周围从星云逐渐收缩的原行星盘 原本就是不平整的，自然使得从中诞生的行星也不会在同一平面上。近来拍摄的原行星盘影像就呈现出这种原行星盘的扭曲景象。但天文学家仍不清楚这种扭曲现象到底发生在行星形成多早的时期。

　 利用位于智利的阿塔卡玛毫米/次毫米电波阵列 ，日本天文学者首度观测到一颗原恒星 周围有扭曲的盘面。这颗编号为IRAS04368+2557的原恒星年龄仅有几十万岁，相当于是人类的婴儿期。这项研究结果显示：包含我们太阳系在内的许多行星系统中，行星轨道并不在同一平面上，可能就是因为整个系统形成当初，行星就是在已经扭曲的盘面中形成的结果。

日本国立理化学研究所 星团前沿研究 和千叶大学 的天文学家Nami Sakai等人组成的团队利用ALMA观测原恒星IRAS04368+2557。IRAS04368+2557是颗还埋在暗星云L1527中的初期原行星，但ALMA观测结果显示它的原行星盘由两部分组成，内侧部分和外侧不在同一平面上转动。这个原行星盘非常年轻，仍在持续成长中。L1527离金牛座分子云 仅约450光年远，当初就是因为它的原行星盘恰好几乎侧对地球，引起天文学家的注意而开始研究它的原行星盘。而ALMA的L1527观测结果显示几乎是从行星形成的最早阶段就存在原行星盘的扭曲现象，因此Sakai等人不禁怀疑这是否是个普遍的现象，不过这样的猜测得观测研究过更多类似的系统后才能得到定论。

既然已确定原行星盘扭曲 是行星公转面不在同一平面的原因，那么问题来了：是什么原因造成原行星盘扭曲呢？Sakai等人认为其中一种可能是因为这个阶段中的原恒星云中仍有气体尘埃流持续流动，致使原行星盘弯曲。第二种可能是原恒星的磁场与原行星盘自转轴不同平面，致使内侧盘面被磁场拉扯到不同平面。Sakai等人将继续观测，以便能确认到底哪一种是致使盘面扭曲的主要原因。