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為何太陽(yáng)系的行星在同一平面上?

2023-12-29 00:00:00蘇昊然
今日文摘 2023年7期

地球所處的太陽(yáng)系看上去秩序井然,由內(nèi)而外,八大行星全部在同一平面上圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn),就算將目光投向太陽(yáng)系的邊緣,遙遠(yuǎn)的柯伊伯帶也遵循著同樣的運(yùn)行方式,位于地球公轉(zhuǎn)的平面上。

太陽(yáng)畢竟是個(gè)圓球,但它“下轄”的行星全都位于同一個(gè)平面,不由得讓人感覺(jué)非常奇怪。而且,在科學(xué)家已經(jīng)觀測(cè)到的所有系外恒星系中,那里的行星絕大多數(shù)情況也都在同一平面上運(yùn)行。所以,“行星共面”的現(xiàn)象不是一種巧合,其背后應(yīng)該隱藏著特定的科學(xué)原理。

為了揭示這一科學(xué)原理,我們要讓時(shí)光倒流,回到45億年前太陽(yáng)形成之初的時(shí)候。

當(dāng)時(shí),太陽(yáng)還只是一團(tuán)巨大的、不斷旋轉(zhuǎn)的塵埃和氣體云——宇宙中的所有新生恒星都是由此演化而成的。由于這團(tuán)氣體云體積太大(直徑約為12000個(gè)天文單位,1個(gè)天文單位為地球與太陽(yáng)的平均距離,相當(dāng)于1.5億千米),盡管其中只有塵埃和氣體,但在自身重力的作用下,它還是出現(xiàn)了塌陷和收縮。

隨著這團(tuán)不斷旋轉(zhuǎn)的塵埃和氣體云開(kāi)始坍縮,它還變得越來(lái)越扁——想象一下比薩餅的制作過(guò)程,一塊大面團(tuán)在不斷地旋轉(zhuǎn)之后會(huì)變成一張近似圓形的面餅。與此同時(shí),在這團(tuán)越來(lái)越扁平的氣體云中央,所有氣體分子都緊緊擠在一起,溫度也變得越來(lái)越高。在這種極端的高溫高壓之下,氫原子開(kāi)始聚變成氦原子,就此開(kāi)始了一場(chǎng)數(shù)十億年未曾間斷的核反應(yīng)。

一顆幼年恒星從此誕生,這就是我們的太陽(yáng)。在接下來(lái)5000萬(wàn)年的時(shí)間里,太陽(yáng)一直在不斷成長(zhǎng),一邊從四周收集氣體和塵埃,一邊釋放出大量的熱和輻射。……

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