太阳和太阳系之中的行星是诞生于同一片尘埃云吗?有何依据?
太阳系中的大部分物体都是从星云中诞生的,占太阳质量的98%以上。在绕过太阳的过程中,其他物质相互碰撞,相互融合,形成了八颗行星和许多矮行星和小行星。不能排除太阳系形成后,非原太阳系中的星体依靠自身的重力被吸引,如一些周期长、离心率高的小日小行星。虽然这两个天体都在离开太阳系的路上,但似乎还有其他游客会留下来。2018年,天文学家发现了一个名为2015 BZ509在木星轨道附近永久定居之前,小行星实际上诞生于另一个恒星系统。
现在,同一个团队发现它并不孤单。研究人员计算出,另外19个天体也可能起源于太阳系以外。这些天体属于半人马小行星,在木星和海王星之间的轨道上运行,都有一些奇怪的特征。为了找出这些天体的奇怪行为,这项新研究的研究人员进行了计算机模拟,追溯这些半人马小行星的轨道,找出它们可能来自哪里。其中19个数据指向系外起源。大约45亿年前,新的太阳被一群灰尘和气体包围,它们凝结成行星、卫星和其他物体。当时大多数小行星和彗星也形成了,要么没有收集到多少剩余物质“碎屑”,或者是更大物体之间碰撞的碎片。
太阳系形成后,即使太阳现在不转动,对行星的重力也不会改变,也不会影响行星绕过它的旋转运动。太阳的旋转很差,因为太阳不是一个刚体,也不是一个普通的固体液体三种状态,整个太阳是等离子体,所以太阳全身的旋转速度不同,从赤道到两极的自转速度降低,其角速度与行星的公转速度完全不一致。在太阳引力的作用下,行星之间的公转速度因轨道而异,所以现在没关系了。这种旋转运动是未来太阳、行星和自转的原始运动。大约1亿年后,倒塌的星云中心――原恒星的密度和温度足以使太阳中的氢元素融合产生更大的热量,以抵抗重力的收缩能,直到达到平衡,不再收缩“太阳”成为一颗真正的恒星。
早在原恒星周围,原行星盘物质就开始吸积,不断吸积“从集”到“星子”再到行星,以后数百万年直径每年增加15厘米。直到太阳开始核聚变成为真正恒星后,开始吹太阳风,吹走了原行星盘的剩余物质,行星停止生长。太阳的旋转也会影响行星的旋转轨道。由于太阳旋转、行星旋转和行星旋转不同步,但在潮汐的作用下,它们倾向于同步,即所谓的同步旋转,最终完全同步的状态称为潮汐锁。虽然这个过程很长,甚至永远不会完成,但由于太阳旋转比任何行星都快,在潮汐锁定过程中,太阳旋转稍慢,损失的旋转角动量将转移到行星的旋转角动量,因此由于速度的增加,行星将导致轨道向外移动。
太阳系的九大行星除水星和冥王星稍有出格外,其他行星的轨道实际上部位于一个平面内。大多数研究天体演化的学者都认为这是由于诸行星是从一个围绕着早期太阳旋转的盘状尘埃云里的物质形成的,太阳本身也是由该云的气体和尘埃凝聚形成的。