它们都继承了原始星云的角动量。

我们常常在太阳系的科普图片中看到八颗行星围绕着太阳旋转的景象。
然而,有人发现太阳和行星似乎都位于同一平面上,而不是呈现错落有致的分布。
一、太阳系的诞生
在46亿年前,宇宙中还没有太阳这颗黄矮星。
当时,太阳系所在的区域是一团稀薄的气体尘埃云,质量巨大但密度很低。
直到一次邻近的超新星爆发引起的扰动,才打破了这团星云的稳定状态,使其中一部分开始在引力作用下坍塌。
在超新星爆发形成的推动力的影响下,坍塌的云团开始缓慢自转。
在离心力的作用下,云团开始呈现出盘状结构,这就是原始恒星盘的形成。
恒星盘的中央区域的氢元素随着自转,温度和压力不断升高。
随着时间的推移,当氢元素团足够密集时,温度和压力产生的热量就能点燃氢元素进行核聚变。

同时,云团自身的引力还能保证不被核聚变能量炸开。
因此,当核聚变与引力达到平衡时,太阳这颗黄矮星就正式诞生了。
实际上,46亿年前太阳系的形成过程相当复杂。
唯一可以确定的是,不论是太阳还是形成于太阳边缘的行星,它们都继承了原始星云的角动量,因此它们在诞生后就开始自转。
二、为什么太阳和其他行星的运行轨道呈现黄道面
这是因为在星云自转向扁平演化的过程中,离心力的作用导致了黄道面的形成。
可以想象一下,就好像用二人转的转手帕技术,面越转越薄、越圆,最终变成了一块面饼。
太阳系的情况也类似。
然而,并不是所有的天体都在黄道面上运行。
太阳系中除了太阳和行星之外,还有许多小行星和彗星。
这些天体的轨道面比黄道面更倾斜。
原因在于太阳系行星形成后,形成了一个净空轨道,导致这些小天体只能遵循倾斜的轨道。
比如,位于火星和木星之间的小行星带内有数百万颗小行星,它们的轨道面非常倾斜,尽管它们的总质量还不如月球。

更严格地说,实际上除了地球,太阳系中的其他星球都不在黄道面上。
因为黄道基准是以地球的自转轴为基准生成的。
在这种情况下,地球的自转轴与其公转轨道平面相差约23.5度,这就是我们所熟知的地球的倾斜轴。
其他行星的自转轴也有一定的倾斜角度,它们的自转轴与它们的公转轨道平面之间的夹角不同。
太阳系中的行星和太阳都位于黄道面附近,这是因为它们都源于一个共同的星云,而星云的自转导致了黄道面的形成。
然而,除了地球外,其他行星的自转轴与它们的公转轨道平面之间存在一定的倾斜角度。
值得一提的是,太阳系的行星运行轨道是相对稳定的,但它们并不是完全固定不变的。
行星之间的引力相互作用会导致它们的轨道发生微小的变化,这被称为行星摄动。
此外,太阳系中的其他天体,如小行星和彗星,也会受到行星的引力摄动影响,从而导致它们的轨道发生变化。
你甚至可能还在太阳系外围,连这片家门口的荒地,都没有彻底穿过去。
你肯定听过答案:一光年,大约九万四千六百亿公里。
可这个数字太大了。
多念一个零,少念一个零,对你的感觉几乎没有区别。
所以这一次,我们换一把尺子。
把太阳缩成一颗直径两点五厘米的玻璃球,放在你面前。
地球跟着缩小,只剩一粒细沙那么大。
你把它放到距离玻璃球两米七的位置,地球轨道就摆好了。
接下来往外走。
走过木星、土星,一直走到八十多米外,你终于放下海王星。
整个八大行星的地盘,看起来也就一个足球场的尺度。
那么,一光年的刻度,应该放在哪里?球场外面?隔壁街道?还是城市另一头? 都不够。
你得从这颗玻璃球出发,走出去大约一百七十公里。
记住,地球才在两米七外。
海王星才在八十多米外。
而你现在要跨过的,是一段足以连接两座城市的距离。
沿途绝大多数地方,连一颗行星都没有。
你以前看到的太阳系示意图,把行星挤得整整齐齐,却很难让你真正感受到,它们之间到底空成什么样。
如果把人类的探测器,也放进这套模型呢? 旅行者一号,一九七七年出发,掠过木星和土星,一路飞向太阳风影响之外。
它每秒能飞十七公里。
你眨一下眼,它就已经越过一座城市的一部分。
可持续飞行近半个世纪,它在这套模型里,也不过走到距离玻璃球几百米的地方。
前面那条通往一光年的路,依然长得几乎看不到尽头。
按每秒十七公里算,飞完一光年,需要大约一万七千六百年。
你出发时留下的城市,可能已经消失。
你说的语言,可能早就没人听得懂。
而飞船,还在赶路。
你可能觉得,这不公平。
旅行者一号毕竟是几十年前的技术。
换一台快得多的探测器,总能把时间压下来吧? 帕克太阳探测器,在最接近太阳时,速度能达到每小时约六十九万公里。
假设它能一直保持这样的速度,飞完一光年,仍然需要一千五百多年。
而且,这已经是一个过于理想的假设。
帕克的极速,来自它沿轨道冲向太阳时的加速。
离开太阳之后,它会减速。
那个惊人的纪录,不能直接变成一张通往恒星的车票。
不过,先让我们跳过这些困难。
假设未来的你,终于抵达一光年外,在那里建起了一座太空站。
你回头看,太阳还看得见吗? 看得见。
它不会彻底淹没在星海里,仍然会是一颗非常明亮的星。
但你熟悉的金色圆盘消失了,剩下的,只是一个指向家的光点。
抵达这里的阳光,比地球附近微弱了约四十亿倍。
能看见它,不代表还能靠它照亮身边的世界。
就像远处一盏灯,你知道它亮着,脚下却依旧一片漆黑。
至于地球,那颗你想念的蓝色星球,肉眼已经根本找不到。
它自己不会发出可见光,只能反射太阳的光。
那一点微弱的亮度,几乎淹没在太阳旁边。
更让人难受的是,就算设备足够好,让你看清了家乡,你看到的,也是一年前的地球。
因为光从那里来到你的眼睛,已经走了整整一年。
这时候,你想给家里发一条消息。
今天是家人的三十岁生日。
你对着镜头说出生日快乐,按下发送。
消息离开天线,穿过黑暗,等它抵达地球,那个人已经三十一岁了。
对方看完,立刻回复一句谢谢。
你再收到这两个字时,又过去一年。
一来一回,两年。
这里最奢侈的东西,可能就是一次普通的聊天。
你问家里今天怎么样,等到回答抵达,那个今天,早就变成了两年前。
你换更好的天线,能让画面更清楚,声音更清晰,却不能把这一年变成一秒。
无线电和激光,在真空中都以光速传播。
设备可以升级,距离带来的等待,却不会自动消失。
如果太空站突然出了故障呢?你向地球求救,就算那边的人收到后立刻想出解决办法,操作指令也要等两年,才能回到你手里。
真正走进星际空间,你得先学会自己解决问题。
因为在这里,连一句别着急,都可能来不及。
可一光年外,到底有什么在等你? 没有一堵墙,没有一条天然边界,也没有一颗刚好停在那里、等你登陆的星球。
这只是人类在宇宙里画下的一道刻度。
我们认为,远离行星轨道的地方,还分布着奥尔特云中的冰冷天体。
它的范围仍有不确定性。
一光年的终点,甚至可能还没有超出这片遥远的区域。
穿过太阳风形成的边界,和离开所有绕太阳运行的天体,并不是同一件事。
而最近的另一颗恒星,比邻星,距离我们约四点二四光年。
你费尽力气走完这一光年,连去它那里的四分之一路程,都还没走到。
所以,下次再听见一光年,不妨想想那颗玻璃球。
地球在两米七外,你站在一百七十公里外。
脚下没有路灯,没有补给,也没有能立刻回答你的人。
而这段让人类飞上一万多年、让一句问候往返两年的距离,在宇宙里,却只是尺子上最开始的一个刻度。
经过成千上万次扰动后,外围行星轨道将被打乱,太阳系也会提前“散伙”。