宇宙非常神秘,常出现的问题之一,是为什么太阳系行星都差不多在同平面运行?如今我们有答案了。 《Live Science》报道,最初形成太阳的分子云团随着旋转逐渐越来越扁平,形成原行星盘,就像盖房子的地基,旋转盘内粒子不断碰撞黏合形成行星,导致出生后轨道面也大致相同。
45亿年前,太阳系还只是巨大的旋转尘埃气体云,跨度12,000个天文单位(AU,1 AU是地球与太阳的平均距离),这团云在自身质量作用下坍塌收缩,想象把一块旋转面团抛向空中,旋转时面团会膨胀,然后越来越薄、扁平,压缩挤在里面的所有气体分子开始加热,在巨大热量与压力下,氢、氦原子融合启动核反应,太阳诞生了,这就是早期太阳系经历的事。
接下来5,000万年内,年幼太阳持续增长,从周围吸收气体和尘埃并爆出强烈热量与辐射,逐渐在自身周围清出像甜甜圈的空白空间,最终,围绕恒星的云团变成称为原行星盘的扁平结构,绕着太阳运行,横跨数百个天文单位,但厚度仅宽度的十分之一。
此后又经过数千万年,原行星盘的尘埃粒子不断旋转相互碰撞,从粒子变成毫米长的颗粒、再变成厘米长的鹅卵石,然后缓慢黏合成巨大物体,由重力塑形成球形行星、矮行星和卫星。
尽管这些天体大小不尽相同,但就像一栋栋建筑,都起源于原行星盘这平面,这就是为什么太阳系8颗行星的轨道都大致相同,落在称为黄道面(The ecliptic)的平面运转。
虽然过去也有完全相反的说法认为,太阳系8颗行星并不在同平面绕行太阳运转,因观测其他星系的结果表明一些原行星盘现扭曲景象,既然地基高度不一,诞生的行星便不一定都于相同平面运转;也可能有其他恒星在太阳系增长过程经过附近,干扰某些行星轨道,使公转面倾斜。
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