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太阳系内的行星为什么都在同一平面上旋转?

2024-04-26科学

看着那个精细的太阳系模型,有人可能会有这样一个疑惑:那个闪闪发光的太阳,还有那些各有特色的星球,甚至那些碎小的,却又不可忽视的小行星,它们好像都巧妙地排列在一个近乎躺在一张床上似的的轨道上。这到底是单纯的凑巧呢,还是藏着什么宇宙秘密?如果想解开这个谜团,咱们得回到大约45亿年前,看看那个时候太阳系刚出生的样子。

那时候,太阳系还只是一个巨大的,充满了灰尘和气体的漩涡云,它的直径竟然有惊人的12,000天文单位(一个天文单位就是地球到太阳的平均距离,也就是1.5亿公里)。虽然它主要是由微不足道的尘埃和气体组成的,但是因为它实在太大了,所以在自己的重量下,这个原始的云团不得不开始收缩和聚集起来。

随着这个巨大的旋转收缩,云团变得越来越扁平,就像一个熟练的披萨师傅把面团扔上天,然后旋转,最后变成一个又薄又宽的饼。在这个越来越扁平的气体海洋中间,大量的气体分子在极高的温度和压力下开始进行以前从未见过的化学反应:氢气和氦气的原子开始融合,引发了一场持续几十亿年的核能狂欢。

于是,一颗年轻的恒星——也就是我们的太阳——就在这个宇宙的熔炉中诞生了。在接下来的5千万年里,太阳就像是饿狼一样吸收周围的气体和尘埃,同时释放出大量的热和辐射,它的体积和能量不断增加。就像甜甜圈中间的糖心,太阳的出现让它周围的空间变得越来越清晰。

同时,随着太阳的快速长大,周围的气体云也在继续收缩,围绕着新诞生的恒星形成了一个越来越扁平,而且越来越大的圆盘结构。科学家哈基吉普尔说,这个叫做原行星盘的东西,它的直径可以达到好几千天文单位,但是它的厚度只有直径的十分之一,真的是非常扁平。

在接下来的几千万年里,原行星盘里面的尘埃颗粒慢慢地转啊转,有时候还会撞在一起。这些撞击有时候会让颗粒粘在一起,从只有微米那么大的尘埃颗粒,慢慢变成几毫米长的大颗粒,再变成几厘米长的小石头。这些石头在无数次的碰撞和结合中,渐渐地堆积成了巨大的天体。当这些天体的质量足够大的时候,强大的引力就开始发挥作用,把它们塑造成了我们熟悉的球形,也就是我们知道的行星、矮行星和卫星。相比之下,小行星、彗星和一些小的卫星之类的其他天体,因为形成的条件不一样,所以它们的形状通常比较奇怪。

虽然这些天体在大小、性质、离太阳的远近等等方面都有很大的差别,但是它们几乎都在同一个平面上,这是因为它们都是由同一个原行星盘里面的物质形成的。这也就解释了为什么我们现在看到的太阳系里的8个大行星、无数的卫星和很多小行星,都在差不多在一个平面上,绕着太阳这个大家都知道的中心有规律地转动。这个现象并不是偶然的,而是深深地藏在宇宙创造规则里面的必然结果,是太阳系演化过程的真实写照,也是我们了解宇宙秩序和和谐的一扇很重要的窗户。#太阳系#