為什麼太陽系天體都是在黃道面運行,而不是呈一個球狀軌道呢?

2021-01-09 時空通訊

很多人對太陽系所有行星都在黃道面上運行,而沒在一個球面上運行感到奇怪,其實這是我們宇宙天體的一個運行規律。下面我們就來討論一下這個問題。

太陽系所有天體都在一個扁平的盤狀軌道運行,這是由恆星生成規律決定的,不光是太陽系,任何恆星系統行星的運行軌道幾乎都是盤狀的。

恆星的祖宗都是一團巨大的分子雲(星雲),在萬有引力作用下,分子雲會漸漸凝聚收縮,遇到大質量天體碰撞等事件的擾動,會加速這種凝聚。

當收縮到一定程度時,中心收縮就會速度越來越快,形成坍縮之勢。

由於星雲的形狀並不規則,收縮過程必然發生不平衡狀況,這團星雲就會動起來,漸漸旋轉起來。隨著收縮的進程加快,旋轉的速度也就越來越快,旋轉的離心作用使旋轉軸方向的物質漸漸移動到赤道方向,外圍向遠處甩開,而中心越來越緊密,一個恆星吸積盤就漸漸形成了。

隨著物質向中心塌縮速度呈指數級加快,中心的溫度和壓力越來越高,到達核聚變臨界點,就會點燃氫核聚變,一個恆星胚就形成了。

形成的恆星會將這個吸積盤的絕大部分質量吸附到自己身上,剩餘的一些邊邊角角拉七雜八的碎片塵埃,就會在旋轉的碰撞中漸漸凝聚成行星、衛星、小行星等。

剛形成的恆星能量輻射帶電粒子流很強,以恆星風的形式將身邊的輕物質吹走,這樣一些較輕的物質就會距離恆星更遠,形成氣態行星;而一些重物質就會距離恆星近一些,成為類地行星。

這些行星、小行星、塵埃繼承了恆星吸積盤的角動量和運行軌道,因此就會在所謂「黃道面」或其上下不大的角度繼續圍繞著恆星運行。

我們太陽系也不例外,太陽質量佔有了整個恆星系的99.86%,其餘的八大行星和眾多的矮行星、衛星、小行星、彗星等所有天體才佔有0.14%。現在這些天體在太陽引力作用下,都在一個平面上下圍繞著太陽公轉,實際上就是恆星吸積盤角動量的繼承結果。

不過在宇宙中,像太陽這樣單個恆星當家的恆星系統只佔10%左右,而雙星或者多星的恆星系統在宇宙中佔絕大多數,這些恆星都是一些大質量星雲形成的恆星吸積盤中誕生的。這種恆星系統的行星運行軌道會複雜一些,但基本還是遵守一個盤面的規律。

就是這樣,歡迎討論。

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