自從冥王星被「踢出」太陽系之後,便有了「太陽系八大行星」的說法,這八大行星分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,它們在各自的軌道上圍繞著太陽公轉,構成了太陽系的主體。八大行星之所以都要圍繞太陽公轉,是因為太陽具有非常強大的引力。
受外部超新星爆發的擾動,46億年前的一片巨量分子雲在超強引力的作用下發生了坍塌。與此同時,分子雲中的氫和氦在旋轉的過程中急劇升溫,進而點燃了一場足以燃燒一百億年之久的核聚變反應,佔據太陽系總質量99.86%的太陽便是如此誕生的。
正因為太陽在太陽系內有著無可匹敵的質量優勢,使得它牢牢掌控著整個太陽系內的引力格局,這就是太陽系內包括地球在內的所有天體都要乖乖繞其公轉的原因。既然太陽的引力如此之大,為什麼八大行星卻沒有被太陽吸過去而撞擊太陽表面呢?對於這個問題,其實偉大的科學家牛頓早在1687就已經給出了答案。
當年,牛頓發表了一本著作,叫《自然哲學的數學原理》。該書指出,宇宙中任何兩個物體都會相互吸引,引力的大小跟兩物體質量的乘積成正比,跟兩物體之間的距離的平方成反比,這就是牛頓創立的著名的萬有引力定律。太陽因為質量大,所以對行星的引力大,但如果行星的公轉速度大,就不會被它吸過去。
因此,為了防止被太陽吸引過去,八大行星必須以足夠大的速度圍繞太陽公轉,此速度跟它們到太陽的距離有關,距離太陽越近的行星,公轉速度就要越大,而八大行星的速度正好滿足這種關係。比如,地球繞太陽公轉的速度為29.78km/s;由於水星距離太陽更近,水星的公轉速度達到了47.89km/s;海王星距離太陽最遠,其公轉速度只有5.43km/s。
行星以高速圍繞太陽公轉的時候,會受到一個遠離太陽的離心力,這個力正好與太陽對它產生的引力大小相等且方向相反。而行星在太空中運行並不會受到空氣阻力的影響,其速度能夠一直保持下去,所以行星受到的離心力和太陽引力永遠等大反向,使得每個行星在繞太陽公轉時都既不會靠近太陽又不會遠離太陽,而是在各自的特定軌道上轉圈。
八大行星繞太陽公轉的軌道半徑跟它們的公轉速度一一對應,半徑小的速度就大,半徑大的速度就小,這是多麼奇妙的一種巧合,八大行星就是在這種精密的平衡之下,才得以在各自的軌道上圍繞太陽公轉。至於為何會如此巧合,不得不讓人懷疑太陽系是被設計好的,也許這就是宇宙的神秘之處吧。