星云假说：太阳系为何是扁的不是圆的，是谁在设计太阳系？

2023-08-31 10:00:02 来源：说宇宙收藏

你有没有疑惑过这样一个问题：为什么周围的空间那么大，太阳系中所有的行星却都在一个平面中运行，而没有随机排列变成一个球体？

(资料图片)

这个问题的答案其实很简单， 这些天体从形成开始就处于一个平面中 ，而当所有天体都“长大成人”，它们的位置早就固定， 被太阳的引力束缚，也被周围的天体带来的引力影响 稳定在如今的轨道上。

很显然，包括天文学家在内，所有现在在地球上生活的人类还没有能力回到整个太阳系形成之前，亲眼观测到太阳系是如何形成的。不过宇宙中除了太阳系， 还有很多新的，甚至正在孕育的星团 ，天文学家可以通过观察它们，来反推我们生活的太阳系是如何形成的。

根据已知的数据，天文学家推理出一个合理的学说——星云假说。 这也是天体演化学中，用以解释包括太阳系在内绝大多数恒星星系形成与演化的，最被学术界广泛接受的模型。

位于人马座的一个巨大恒星形成区的尘埃云

星云假说的提出非常早，提出这个学说的人也会出乎大家的意料。1755年， 启蒙时代德意志的著名古典哲学家康德 ，在自己的 《自然史和天空理论》 中提出， 恒星与行星的形成都得益于气体星云缓慢地旋转，以及它们由于重力逐渐崩溃和合并 。

康德

当然，康德的理论受到当时观测水平、物理学知识等原因的限制，并不是最成熟的星云假说，但至少给后人提供了一个方向。

现在被广泛接受的模型是 太阳星云盘模型 ，提出它的天文学家是来自前苏联的维克托萨弗罗诺夫。

年轻恒星的岩屑盘

从最初提出星云形成天体的可能，到目前为止， 包括银河系已经发现的系外行星在内 ，也都在应用这个理论。

一团云是如何“生”出如此多的天体的呢？我们就以太阳系为例，看看这一切都是如何发生的。

恒星的诞生

首先是我们太阳系的“老大哥”，太阳。像它这样的恒星，天文学家认为是在 巨云内部的冷分子氢（大约有30万个太阳质量）以及直径20秒差距大的巨分子云中形成的 。

这一大团面积又大、质量也相当可观的巨分子云，将在相当长的时间中 逐渐塌缩 。大一些的恒星，它们的原恒星云或许需要 数百万年 才能形成，但像太阳这样 中等质量的恒星 ，原恒星云的形成只需要 十万年左右 。

新生恒星HH46/47分子流红外影像

每个原恒星星云在开始时都有一定量的 角动量 ，经历了快速压缩的， 靠近中间的星云将形成一个核心，这就是恒星的“种子” 。

接下来，这颗核心将 持续吸积原恒星云中的物质 ，质量不断增长，最后变成了一颗炙热又年轻的 原恒星 。

恒星演化

随着吸积的继续，本来将核心覆盖住的外壳也被 全部吸收 ，而质量的逐渐增加，使得核心的“发动机”正式点火， 核聚变反应正式开始 。之后，这颗新生的恒星将 经历上亿年的演化 ，才能变成像太阳一样的普通恒星。

行星的形成也是来自一片 原行星云 。天文学家从一些年轻的星团里观测到 有很多新生的恒星都被原行星盘环绕 ，也就是说，这些将来会诞生出行星的物质， 早在恒星形成时就已经存在了 。

猎户星云的原行星盘

天文学家认为，一开始的原行星云同样质量很大且十分热，只是它 在恒星形成时需要喂养恒星的吸积盘 ，当恒星形成后，这些星云中的物质将会像“滚雪球”一样，逐渐吸积形成一颗颗围绕恒星运动的行星。

行星形成过程概念图

一般来说， 过大的行星不会距离恒星太远 ，这是因为距离中心越远，可供吸积的物质就越少。不过，剩下的物质为什么没有形成第二颗恒星，而是形成许多行星了呢？天文学家有这几种推测： 盘内引力不稳定、盘内冲流不稳定 等。

南鱼座最亮的恒星周围的尘埃盘

虽然目前星云假说依然只是一种假说，但是通过观测宇宙中其他年轻的星团，相信在未来，星云假说的剩余问题也将被解开，届时，我不用时光机，就可以知道天上的星星究竟是如何形成的了。

关键词：

资讯

图说健康

常见疾病

体育健身