行星軌道都近似地位于一個平面的原因
行星軌道都近似地位于一個平面的原因
行星軌道
在橢圓軌道上環(huán)繞太陽運(yùn)行的、近似球形的天體。行星本身一般不發(fā)射可見光,而以表面反射太陽光而發(fā)亮。太陽系有九大行星,即水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。在以恒星組成的各個星座的天空背景上,行星有明顯的相對移動,而且這種移動幾乎都沿著黃道進(jìn)行。行星有一定的視圓面,所以在大氣抖動下,不像點狀恒星那樣有星光閃爍現(xiàn)象。如果仔細(xì)對比,還可以發(fā)覺各行星有其顏色特征,在不同的時候亮度也有變化。按照這些特征,在晴朗無月的夜晚,不難將它們從點點繁星中識別出來。
行星軌道都近似地位于一個平面的原因
對于行星都在同一個軌道平面內(nèi)這一點,最合理的天文學(xué)推測是:它們是由同一薄層物質(zhì)生成的。
目前流行的理論認(rèn)為,太陽系原先是一團(tuán)巨大的塵埃和氣體,最開始時是旋轉(zhuǎn)的球體。在它本身所具有的重力影響下,它逐漸凝聚起來,因此旋轉(zhuǎn)會加快,以保持角動量的守恒。
隨著這團(tuán)星云越來越凝聚,轉(zhuǎn)得也越來越快,由于離心力的作用,一部分物質(zhì)會被從赤道平面上甩出去。這部分被甩出去的物質(zhì)只占整體的百分之幾,它們在星云中心的主體位置外圍形成一個巨大的薄層。由于某種原因(至于具體是什么原因,大家還沒有一致的看法),從這一薄層物質(zhì)中,又凝聚出各個行星,而星云的中心主體則變成了太陽,各行星在原來的薄層的位置上繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。正因為如此,它們幾乎都在同一個平面——太陽的赤道平面上旋轉(zhuǎn)。
由于同一個原因,各行星在凝聚的過程中所形成的各個衛(wèi)星,一般也都在同一個平面上,它們也與各個行星的赤道平面相合。
至于例外的情況,則被認(rèn)為是整個太陽系形成許久以后發(fā)生的劇烈變故造成的。冥王星在與地球運(yùn)轉(zhuǎn)平面成十七度角的平面上運(yùn)行(其它各行星都沒有這樣傾斜的軌道)。有些天文學(xué)家認(rèn)為,冥王星原先可能是海王星的一顆衛(wèi)星,后來有某種大變故使它擺脫了海王星。海王星目前的一顆最大的衛(wèi)星“特瑞敦”并不在海王星的赤道平面上運(yùn)行,這也是這顆行星發(fā)生過大災(zāi)變的另一個證據(jù)。
木星有七顆位于外圍的小衛(wèi)星不在它的赤道平面上。土星的最外面一顆衛(wèi)星也是這樣。這些衛(wèi)星可能在形成太陽系時都不是在它們目前所處的位置上形成的,而是很久以后才被這些大行星俘獲過來的小行星。
在火星和木星之間運(yùn)行的小行星當(dāng)中,有許多小行星的軌道平面都有很大的傾角,這也同樣是發(fā)生過災(zāi)變的跡象。這些小行星原先很可能是一顆和各行星在同一個平面里運(yùn)行的較小的行星。在太陽系形成后許久,可能是一次爆炸或一系列爆炸使這顆苦命的行星裂成許多小塊,走上各自的軌道,其中有許多和原先的軌道大不相同。
彗星有各種各樣的運(yùn)行平面。對此,有些天文學(xué)家認(rèn)為,在太陽系的邊遠(yuǎn)處——離太陽大約有一光年上下——存在著一個延伸得很遠(yuǎn)的彗星星云。它們很可能是在發(fā)生普遍的收縮和赤道平面上出現(xiàn)薄層物質(zhì)之前、就由原先的球狀星云的外層凝聚成的星體。
當(dāng)一顆彗星由于偶然的機(jī)會,從這個球?qū)由系袅讼聛恚淙胩栂祪?nèi)部時(這可能是由于遙遠(yuǎn)恒星的引力影響),它就會在任何一個平面上繞太陽運(yùn)行起來。