科学百科第22期丨为什么所有行星的轨道都近似地位于一个平面上

本期为大家带来：

《你知道吗——现代科学中的100个问题》

本书是阿西莫夫的优秀作品之一。
作者以通俗的语言，深入浅出地解释了现代科学中的一百个尖端课题。
其中，有些是了解现代科学技术所必须具备的基础知识，如科学的研究方法、二进制数、相对论、亚原子粒子、核聚变、熵、晶体、病毒等。有些则是当代科学技术的前沿阵地，如黑洞、统一场论、夸克、快子、金属氢等。
作者对这些问题的来龙去脉，它们目前处在什么样的状态、有没有希望得到解决等问题均作了回答。

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第二十二个问题： 为什么所有行星的轨道都近似地位于一个平面上？

对于行星都在同一个轨道平面内这一点，最合理的天文学推测是：它们是由同一薄层物质生成的。

目前流行的理论认为，太阳系原先是一团巨大的尘埃和气体，最开始时是旋转的球体。

在它本身所具有的重力影响下，它逐渐凝聚起来，因此旋转会加快，以保持角动量的守恒。

随着这团星云越来越凝聚，转得也越来越快，由于离心力的作用，一部分物质会被从赤道平面上甩出去。

这部分被甩出去的物质只占整体的百分之几，它们在星云中心的主体位置外围形成一个巨大的薄层。

由于某种原因（至于具体是什么原因，大家还没有一致的看法），从这一薄层物质中，又凝聚出各个行星，而星云的中心主体则变成了太阳，各行星在原来的薄层的位置上继续运转。

正因为如此，它们几乎都在同一个平面——太阳的赤道平面上旋转。

由于同一个原因，各行星在凝聚的过程中所形成的各个卫星，一般也都在同一个平面上，它们也与各个行星的赤道平面相合。

至于例外的情况，则被认为是整个太阳系形成许久以后发生的剧烈变故造成的。

冥王星在与地球运转平面成十七度角的平面上运行（其它各行星都没有这样倾斜的轨道）。

有些天文学家认为，冥王星原先可能是海王星的一颗卫星，后来有某种大变故使它摆脱了海王星。

海王星目前的一颗最大的卫星“特瑞敦”并不在海王星的赤道平面上运行，这也是这颗行星发生过大灾变的另一个证据。

木星有七颗位于外围的小卫星不在它的赤道平面上。

土星的最外面一颗卫星也是这样。

这些卫星可能在形成太阳系时都不是在它们目前所处的位置上形成的，而是很久以后才被这些大行星俘获过来的小行星。

在火星和木星之间运行的小行星当中，有许多小行星的轨道平面都有很大的倾角，这也同样是发生过灾变的迹象。

这些小行星原先很可能是一颗和各行星在同一个平面里运行的较小的行星。

在太阳系形成后许久，可能是一次爆炸或一系列爆炸使这颗苦命的行星裂成许多小块，走上各自的轨道，其中有许多和原先的轨道大不相同。

彗星有各种各样的运行平面。

对此，有些天文学家认为，在太阳系的边远处——离太阳大约有一光年上下——存在着一个延伸得很远的彗星星云。

它们很可能是在发生普遍的收缩和赤道平面上出现薄层物质之前、就由原先的球状星云的外层凝聚成的星体。

当一颗彗星由于偶然的机会，从这个球层上掉了下来，落入太阳系内部时（这可能是由于遥远恒星的引力影响），它就会在任何一个平面上绕太阳运行起来。

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