宇宙是立體的,那為何太陽系的八大行星都大致處於同一平面之上?

2020-12-05 科學信仰

太陽作為太陽系的中心天體,主導著整個太陽系的運行。

在太陽周圍,由近及遠有八顆行星圍繞其穩定運行。

整個太陽系顯得如此有序。從任何一張太陽系的圖作上看起來,太陽系就如同一張圓形的大餅,而這其中有一件有趣的事情,那就是宇宙是立體的,可太陽係為什麼卻是平面的?為什麼所有的行星都處於同一平面運行呢?其實說所有行星都處於同一平面不夠準確,應該說所有的行星幾乎都是處於同一平面,其中存在著微小的誤差。要弄清其中的原因,還得從太陽系的形成說起,那是大約46億年前的事情了。

起初的太陽系只是一團不規則的星雲,後來在引力的相互作用之下,這團星雲開始坍縮凝聚,在坍縮凝聚的過程中,離心力不斷增加,整片星雲開始自轉,而在自轉的過程中星雲物質急劇坍縮,逐漸形成了扁平狀。

如果這有些不好理解,我們可以舉一個不太恰當的例子,將一塊麵團插在筷子上,然後快速轉動這根筷子,慢慢的筷子上的麵團就會趨向於扁平,最終變為了一張麵餅。星雲在坍縮的過程中,大多數的質量集中在了星雲的中心,這些物質坍縮匯聚,最終成為了太陽。相比較星雲的中心,星雲邊緣的引力就沒有這麼強勁了。

在星雲的邊緣,由於引力有限,物質無法向中心聚集,於是這些物質開始旋轉,其旋轉的動力就來自於星雲中心引力所提供的向心力,在旋轉的過程中,物質聚攏收縮,慢慢的形成了大小不一的天體。

此時的太陽系還是一片混亂。在最初的這些天體之中,有一些體積和質量較大的傢伙,它們開始通過碰撞吸引來消滅周圍的天體,最終清空了自己所處軌道上的所有天體,而正式成為了圍繞太陽運行的行星。太陽系的八大行星皆是如此。既然太陽系的八大行星全部是由同一個星盤上誕生的,自然也會繼續保持為一個盤狀,所以它們看起來才會處於同一平面。

在物理學上,角動量是守恆的,對於太陽系而言,所有的星體都有一個初始的轉軸,所以整個系統圍繞轉軸運動的過程中會保持角動量的共線性,所以無論哪一顆行星,它的黃道面與赤道面都必然是與太陽系中心轉軸近乎垂直的,於是它們也就處於同一平面之上了。

所有的行星都處於同一平面,這也可以證明太陽系現有的八大行星全部是太陽系的原生行星,它們是與太陽系一同誕生的。如果一顆行星從太陽系外而來,被太陽系的引力所捕獲,進而成為一顆太陽系的行星,那麼它的軌道則未必會與其它行星處於同一平面。

說到這裡,我不得不提一下太陽系曾經的第九大行星,冥王星,它現在是一顆矮行星。

冥王星與其它的八大行星相比,算是一個特例,冥王星的軌道與其它的行星截然不同,它不是一個近圓形的軌道,而是一個明顯的橢圓形的軌道。

這也說明了冥王星與其它行星存在著本質上的區別。造成這種情況的原因可能有兩個,第一就是上面所說的,冥王星並不是太陽系的原生星體,而是從外星系捕獲而來的,第二就是其可能遭受了巨大的撞擊,使其軌道發生了變化。但這兩種解釋又都不夠完美,都存在說不通的地方,所以冥王星仍然是個謎。

相關焦點

  • 八大行星各有不同,為什麼恰巧都被安排在同一平面上?
    為什麼太陽系中的行星都在一個平面?這其實是一個隨波逐流的現象。如果站在銀河系之中,太陽系之外,望向太陽系,你會發現太陽如同一個巨人帶著一幫熊孩子在奔跑。圖:太陽系在銀河系中運動那麼太陽系是怎麼來的?太陽系的主心骨是太陽,它幾乎佔據了整個太陽系的質量,只留下0.14%的殘渣廢料構成了太陽系的其他部分,包括了我們八大行星。圖:太陽系恆星和行星的大小比例示意圖而原料則來自於一朵較為集中並且巨大的雲,由氣體和塵埃組成,裡面包含了構建太陽系的所有原材料。
  • 為什麼所有行星都在同一平面上旋轉?
    在三維空間中,如何以及為什麼形成了一個具有單一旋轉方向的近乎完美的行星系統?在這方面太陽系能被稱為特殊系統嗎?現在,太陽系確實看起來像圖中的樣子:在太陽的中心,周圍有一排行星,它們的軌道位於同一平面上(稍後將對此進行詳細介紹)。但是,正如您所知,情況並非總是如此。為了解釋太陽系的當前幾何形狀,有必要轉向其形成過程。由氣體和塵埃雲的行星系統組成的恆星的形成。
  • 為什麼太陽系的行星基本都在相同平面上公轉?
    太陽系中的已知八大行星並非在完全相同的一個平面上繞著太陽旋轉,例如,水星的公轉軌道與太陽赤道的夾角約為3.4度,而天王星的約為6.5度。但行星的公轉軌道之間的夾角很小,可以認為它們大致運行在相同的平面上。至於原因,這與太陽系的形成方式有關。
  • 太陽系當中,八大行星的公轉方向,為何都是一致的?
    太陽系當中,八大行星的公轉方向,為何都是一致的?我們知道在太陽系當中存在八大行星,其中包括水星金星地球火星四顆固態小行星,還有木星土星天王星海王星四顆氣態巨行星——天王星和海王星又由於溫度極低,表面覆蓋一層冰殼,也被定義為氣態巨行星下的冰巨星分類。八大行星圍繞著太陽公轉的同時也在自轉,同時太陽本身也在自轉。
  • 太陽系九大行星為何變成八大行星 冥王星哪去了 專家:變「矮」了
    (說歷史的女人——第1361期)宇宙之大,幾乎無邊無際。人們為了方便研究宇宙,把它劃分成許多區域,比如銀河系、太陽系、地月系等。我們人類的地球是屬於銀河系中的太陽系的。長期以來,在太陽系這個大家庭中,一直被認為有九大行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。教科書上也是這麼寫的。
  • 太陽系八大行星排列順序與行星之間的距離
    太陽系八大行星,太陽系八大行星排列順序:它們依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星太陽系,指的是以太陽為中心的恆星系。
  • 太陽係為何由九大行星變為了八大行星,冥王星為什麼會被踢出去?
    按照距離太陽的距離由近及遠來說,分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星,太陽系有九大行星的這種說法深深的印在了我們的腦海裡,以至於到今天為止,還有很多人認為太陽系仍然有九大行星,殊不知,距離太陽最遠的一顆行星,也就是冥王星,早就已經被踢出行星的行列了,我們的太陽系早就變成了八大行星。
  • 為什麼行星的軌道在同一平面上?
    根據太陽系的模型,人們可以理解其所有行星的軌道好像在同一平面上。如果外層空間是如此之大,那麼就會出現一個問題:為什麼行星會沿著這樣的軌跡運動,而不是繞太陽混亂地旋轉呢?太陽系的形成多年積累的知識使科學家只能對太陽系的形成方式做出假設。有一個普遍接受的星雲理論,即太陽和行星是由分子雲產生的。
  • 太陽系八大行星,其中七顆以「星」命名,為何地球要如此特殊
    眾所周知在太陽系當中一共有八大行星,本來之前是九個,但是科學家多次對冥王星進行觀察,最終認為它是一顆矮行星,所以就將它從八大行星中正式除名,當時這件事還引起熱議,因為還是有人認為應該將冥王星加進去,不過我們還是應該尊重科學家的決定,現在大家似乎很少再談論起這件事,說明大家已經接受了太陽系只有八大行星的事實
  • 如果八大行星都有生命存在,那太陽系會變得怎樣?
    在人類已知範圍內的宇宙,只有一顆存在生命的星球,那就是地球。這讓人類感到有些孤獨,但這或許是一件好事情。畢竟有人的地方就有爭鬥。雖然我們找不到外星人,但這也讓地球不會有被外星人入侵的危險。我們不妨打一個比方,如果太陽系內的八大行星都有生命存在,那太陽系會變成什麼樣子呢?
  • 太陽系八大行星中為何只有地球誕生了生命?
    宇宙因什麼而精彩,也許是因為生命。地球是太陽系中距離太陽由近到遠排第三的行星。太陽誕生於46億年前,地球比太陽稍晚一些時間才誕生,地球上最早的生命出現於35億年前,人類及其直系祖先已經在地球上生存繁衍了上千萬年。地球是目前已知太陽系中唯一擁有生命的天體,太陽系有八大行星,為何生命偏偏誕生於地球?地球又有哪些特別之處呢?
  • 太陽系發現「第九顆行星」蹤影?八大行星變成九大行星?
    在我們的常識裡,一直都會認為太陽系中只有九大行星,但其實當時科學家因為錯誤,把冥王星也算在內了,隨著科學家對宇宙的深入了解,漸漸的認為冥王星的體積太小,並且並不受制於太陽星系,就把冥王星降為矮行星,所以才有了現在太陽系八大行星,依序為水星, 金星, 地球, 火星, 木星, 土星,
  • 九大行星變八大行星,冥王星為何被除名?
    冥王星於2006年被移出九大行星行列,降級成為矮行星,自此太陽系只剩八大行星。冥代表著死亡,但冥王星的可怕之處與它的名字無關。冥王星遠離太陽,相對於地球而言,冥王星上的環境十分惡劣,這才是它的可怕之處。
  • 科技知識:太陽系八大行星之類地行星
    宇宙浩如煙海,而我們所熟知的太陽系只是銀河系當中一個小小的星系。太陽是整個太陽系的中心,圍繞著太陽運轉的有八大行星,而其中水星、金星、地球、火星主要是以矽酸鹽石作為主要成分的行星,被稱之為類地行星。類地行星的結構大致相同:一個主要是鐵的金屬中心,外層則被矽酸鹽地幔所包圍。
  • 太陽系的八大行星
    原文寫的是「太陽系內另外七個行星兄弟姐妹從內至外分別是:水星、金星、火星、土星、木星、天王星、海王星。」 不對,不對,居然像用了上帝之手,調換了土星和木星的位置!常識性問題,怎麼會錯呢!!!似乎回到了小學的時候,每每的99分都是因為錯了那個最簡單不該錯的題目~~~下面我們嚴肅的重申下這個問題,以加深記憶,錯誤不再!!
  • 太陽係為何由九大行星變成了八大行星?冥王星到底經歷了什麼?
    在2006年之前的課本上,你能看到這個模型圖,9顆行星圍繞著一顆恆星太陽,當然這個模型圖不準確,因為不是等比模型,行星的大小和間距都差不多?但行星們的大小實際相差很大,冥王星是最小的,而且冥王星不只是小於八大行星,它甚至比一些衛星,比如海衛一,木衛一二三四,月球,土衛六都要小。
  • 九大行星變八大行星,被除名的冥王星為何很「可怕」?
    起初人類對冥王星所知甚少,在2006年以前冥王星一直被認為是一顆行星。進入21世紀,新的天文觀測技術使人類了解到更多太陽系內的小天體。特別是鬩神星的發現,使國際天文學界普遍認為應該重新定義行星。此後隨著新的行星定義起用,冥王星被正式除名,並冠名為矮行星,九大行星也就變成八大行星了。
  • 八大行星:太陽系進行曲
    與它們交流新知、分享創意、暢談古今、描繪未來,跟隨它們的腳步,在科技館觸摸科技吧~ 話不多說,趕緊進入今天的主題~ 本期主角:八大行星 所在地:內蒙古自治區科學技術館
  • 2021寧夏三支一扶考試公基備考:關於太陽系八大行星的誤區
    以上兩種做法都是非常不明智的。   在我們的學習中,太陽系八大行星就是大家看似熟悉和簡單卻又容易忽略的知識點。今天就來梳理一下八大行星的誤區。   誤區一   很多考生依然沉迷在以前的陳舊說法,認為太陽系是九大行星,然而實際上太陽系現在是八大行星,2006年8月24日,在捷克首都布拉格舉辦了國際天文學聯合會大會,來自世界的5000多名科學家參加此次大會,大會中以4400多票贊成,500多票反對把冥王星降為了矮行星,從此太陽系真正得到承認的大行星只有八個。
  • 太陽系九大行星為何變成了八大恆星,冥王星現狀如何?
    說起世界上最大最神秘的東西,很多人會想到宇宙,說起宇宙,很多人會對它很好奇,又很嚮往。就因為宇宙太大了,所以科學家們就把它劃分成幾個區域,方便研究,比如銀河系、太陽系、地月系等。長期以來,我們一直都認為太陽系有九大恆星,但是到前四年開始,就變成了了八大恆星,也就是說沒有了冥王星,那麼,它去哪了呢?其實,專家已經給出來答案,它並不是不見了,而是變「矮」了,所以它不具備跟別的行星同稱的資格了。說起冥王星,它的命名竟是由一個10歲的英國小女孩威妮夏·伯尼命名的。小伯尼小時候特別喜歡看書,對古羅馬神話特別感興趣,因此他建議以羅馬神話中的冥界之神命名此星。