為什麼太陽系行星幾乎在同平面運轉?

作者 | 發布日期 2021 年 10 月 01 日 14:42 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


宇宙非常神祕,常出現的問題之一,是為什麼太陽系行星都差不多在同平面運行?如今我們有答案了。《Live Science》報導,最初形成太陽的分子雲團隨著旋轉逐漸越來越扁平,形成原行星盤,就像蓋房子的地基,旋轉盤內粒子不斷碰撞黏合形成行星,導致出生後軌道面也大致相同。

45 億年前,太陽系還只是巨大的旋轉塵埃氣體雲,跨度 12,000 個天文單位(AU,1 AU 是地球與太陽的平均距離),這團雲在自身質量作用下坍塌收縮,想像把一塊旋轉麵團拋向空中,旋轉時麵團會膨脹,然後越來越薄、扁平,壓縮擠在裡面的所有氣體分子開始加熱,在巨大熱量與壓力下,氫、氦原子融合啟動核反應,太陽誕生了,這就是早期太陽系經歷的事。

接下來 5,000 萬年內,年幼太陽持續成長,從周圍吸收氣體和塵埃並爆出強烈熱量與輻射,逐漸在自身周圍清出像甜甜圈的空白空間,最終,圍繞恆星的雲團變成稱為原行星盤的扁平結構,繞著太陽運行,橫跨數百個天文單位,但厚度僅寬度的十分之一。

此後又經過數千萬年,原行星盤的塵埃粒子不斷旋轉相互碰撞,從粒子變成公釐長的顆粒、再變成公分長的鵝卵石,然後緩慢黏合成巨大物體,由重力塑形成球形行星、矮行星和衛星。

儘管這些天體大小不盡相同,但就像一棟棟建築,都起源於原行星盤這平面,這就是為什麼太陽系 8 顆行星的軌道都大致相同,落在稱為黃道面(The ecliptic)的平面運轉。

雖然過去也有完全相反的說法認為,太陽系 8 顆行星並不在同平面繞行太陽運轉,因觀測其他星系的結果表明一些原行星盤現扭曲景象,既然地基高度不一,誕生的行星便不一定都於相同平面運轉;也可能有其他恆星在太陽系成長過程經過附近,干擾某些行星軌道,使公轉面傾斜。

(首圖來源:pixabay

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