为何太阳系所有行星都在同一平面上旋转?

小囡囡看世界 2024-04-18 20:54:29

当你凝视那精巧的太阳系模型时,或许你会对一个现象产生好奇:无论是熠熠生辉的太阳,还是各具特色的行星、卫星,乃至众多小行星,它们似乎都默契地分布在一个近乎共面的轨道上。这是巧合,还是隐藏着某种宇宙规律?要揭示这个谜团,我们得穿越回约45亿年前,去探寻太阳系诞生之初的壮丽画卷。

那时,太阳系尚是一团庞大的、弥漫着尘埃与气体的旋涡云,其直径竟达令人惊叹的12,000天文单位(一个天文单位相当于地球到太阳平均距离的1.5亿公里)。尽管仅由微不足道的尘埃与气体分子构成,但由于其无比庞大的体积和质量,这团原始云团在自身重力的作用下不可避免地开始了坍缩与凝聚的过程。

伴随着这场宏大的旋转坍缩,云团呈现出明显的扁平化趋势,恰似技艺娴熟的披萨师傅将面团凌空抛掷、旋转,将其塑造成薄而宽的饼状。在这片逐渐扁平化的气体海洋中央,密集的气体分子在极度高温高压的环境下开始了前所未有的化学反应:氢气与氦气原子开始发生核聚变,从而点燃了一场绵延数十亿年之久的核能盛宴。于是,一颗稚嫩的恒星——即我们的太阳——在这场宇宙熔炉中诞生。在随后的5千万年里,太阳如饥似渴地吸纳周遭的气体与尘埃,同时释放出海量的热量与辐射,其体积与能量持续增长。犹如甜甜圈中央的糖心,太阳的崛起使得其周围的空间逐渐清朗。

与此同时,随着太阳的茁壮成长,周围的气体云亦在持续坍缩,围绕新生恒星形成一个愈发扁平且规模庞大的圆盘结构。科学家哈基吉普尔指出,这个被称为原行星盘的结构直径可达数千天文单位,然而其厚度却仅为直径的十分之一,展现出极致的扁平特征。

在接下来的数千万年光阴里,原行星盘中的尘埃颗粒在盘内缓缓旋转,不时发生碰撞。这些碰撞有时会导致颗粒相互黏合,从小至微米级的尘埃颗粒逐渐演化为数毫米长的大颗粒,进而成长为数厘米长的小石子。这些石子在无数次碰撞与聚合的过程中,逐渐累积成巨大的天体。当这些天体的质量达到一定阈值,强大的引力开始发挥作用,将它们塑造成形态规整的球体,即我们所熟知的行星、矮行星及卫星。相比之下,小行星、彗星以及部分小型卫星等其他天体由于形成条件不同,其形状往往较为不规则。

尽管这些天体在大小、性质、距离等方面存在显著差异,但它们几乎无一例外地共享同一个基本平面,这是因为它们都是由同一片原行星盘中的物质构建而成。这就解释了为什么我们今日所见的太阳系八大行星、无数卫星以及众多小行星,皆沿着近乎共面的轨道,围绕太阳这个共同的中心有序旋转。这一现象并非偶然,而是深藏于宇宙创生法则之中的必然结果,是太阳系演化历程的忠实记录,也是我们理解宇宙秩序与和谐的重要窗口。

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