爲何太陽系所有行星都在同一平面上旋轉?

小囡囡看世界 2024-04-18 20:54:29

當你凝視那精巧的太陽系模型時,或許你會對一個現象産生好奇:無論是熠熠生輝的太陽,還是各具特色的行星、衛星,乃至衆多小行星,它們似乎都默契地分布在一個近乎共面的軌道上。這是巧合,還是隱藏著某種宇宙規律?要揭示這個謎團,我們得穿越回約45億年前,去探尋太陽系誕生之初的壯麗畫卷。

那時,太陽系尚是一團龐大的、彌漫著塵埃與氣體的旋渦雲,其直徑竟達令人驚歎的12,000天文單位(一個天文單位相當于地球到太陽平均距離的1.5億公裏)。盡管僅由微不足道的塵埃與氣體分子構成,但由于其無比龐大的體積和質量,這團原始雲團在自身重力的作用下不可避免地開始了坍縮與凝聚的過程。

伴隨著這場宏大的旋轉坍縮,雲團呈現出明顯的扁平化趨勢,恰似技藝娴熟的披薩師傅將面團淩空抛擲、旋轉,將其塑造成薄而寬的餅狀。在這片逐漸扁平化的氣體海洋中央,密集的氣體分子在極度高溫高壓的環境下開始了前所未有的化學反應:氫氣與氦氣原子開始發生核聚變,從而點燃了一場綿延數十億年之久的核能盛宴。于是,一顆稚嫩的恒星——即我們的太陽——在這場宇宙熔爐中誕生。在隨後的5千萬年裏,太陽如饑似渴地吸納周遭的氣體與塵埃,同時釋放出海量的熱量與輻射,其體積與能量持續增長。猶如甜甜圈中央的糖心,太陽的崛起使得其周圍的空間逐漸清朗。

與此同時,隨著太陽的茁壯成長,周圍的氣體雲亦在持續坍縮,圍繞新生恒星形成一個愈發扁平且規模龐大的圓盤結構。科學家哈基吉普爾指出,這個被稱爲原行星盤的結構直徑可達數千天文單位,然而其厚度卻僅爲直徑的十分之一,展現出極致的扁平特征。

在接下來的數千萬年光陰裏,原行星盤中的塵埃顆粒在盤內緩緩旋轉,不時發生碰撞。這些碰撞有時會導致顆粒相互黏合,從小至微米級的塵埃顆粒逐漸演化爲數毫米長的大顆粒,進而成長爲數厘米長的小石子。這些石子在無數次碰撞與聚合的過程中,逐漸累積成巨大的天體。當這些天體的質量達到一定阈值,強大的引力開始發揮作用,將它們塑造成形態規整的球體,即我們所熟知的行星、矮行星及衛星。相比之下,小行星、彗星以及部分小型衛星等其他天體由于形成條件不同,其形狀往往較爲不規則。

盡管這些天體在大小、性質、距離等方面存在顯著差異,但它們幾乎無一例外地共享同一個基本平面,這是因爲它們都是由同一片原行星盤中的物質構建而成。這就解釋了爲什麽我們今日所見的太陽系八大行星、無數衛星以及衆多小行星,皆沿著近乎共面的軌道,圍繞太陽這個共同的中心有序旋轉。這一現象並非偶然,而是深藏于宇宙創生法則之中的必然結果,是太陽系演化曆程的忠實記錄,也是我們理解宇宙秩序與和諧的重要窗口。

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簡介:一年之計在于春,一日之計在于寅。一家之計在于和。