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为什么太阳系所有的行星都在统一平面呢？
行星,星系,太阳系为什么太阳系所有的行星都在统一平面呢？
发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：
为什么太阳系所有的行星都在统一平面呢？
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
太阳系所有行星基本都和太阳处于同一平面内，行星轨道和太阳赤道的夹角基本可以忽略不计，我们在平常看到的太阳系科普图里会发现八大行星和呈现一个扁平状，这种看起来巧合的现象其实是角动量守恒在背后“捣鬼”
宇宙中的恒星都起源于星云之中，我们的太阳起源于49亿年前的一片分子云中，原本稳定的分子云受到不明原因的外界扰动（有可能是超新星爆发）而产生变化，某一部分发生了坍塌，巨量的氢和氦慢慢聚拢并且旋转，高温和高压让内部的氢元素发生了核聚变反应，我们的太阳由此诞生。
而构成太阳系所有行星的物质一开始就存在于太阳形成时期的恒星盘上，恒星盘中心的太阳诞生之后残余物质仍然继续旋转，并且在旋转的过程中形成了行星和其他天体。
虽然太阳系的行星基本都在黄道面上运行，但位于太阳系边缘的冥王星轨道就比较特立独行，它和太阳赤道之间的夹角达到了17度，这也是它被开除行星籍的原因之一。
回答于 2019-09-11 08:43:50
谢谢“地全知”好友的邀请！
我们赖以生存的太阳系大部分星系都在同一平面上，而且这个平面赤道附近的引力最强。就像其它星系一样，从侧面看就像一张大饼，中间是一个恒星或一个大黑洞。
在宇宙原始的时候，星系就像尘埃一样没有形状，在自引力作用下，才形成一个类球体。尘埃具备力量，称为角动量，无外界干扰的情况下，这个力量是守恒的，可以形成一个最基本的公转现象。
在自引力作用下，星云致密物会逐渐增大，到一定程度后，大团粒子在角动量作用下，会围绕质心运动。因此出现了一个整团气云旋转的平面。
我们可以想象这样的场景是十分混乱的，经过漫长时间的非弹性碰撞后，就会逐渐削弱垂直的力量。所以形成一个扁扁的平面。由于整团气云物质不断自转，使平行结构形成。大多数星系就在同一平面上运动。
这也是宇宙演化的平衡状态，假如星系不在一个平面上公转，彼此间的引力会促使星体逐渐平衡在同一平面上。因此整个宇宙也是趋向圆盘的。
回答于 2019-09-11 08:43:50
答：这是太阳系角动量守恒下，能量最低原理导致的结果。
能量守恒（或者质能守恒）和角动量守恒，是宇宙中最基本的两个守恒定律，在一个系统中，能量可以从一种状态转化为另外一种状态，其中机械能和角动量，在动力学上有着密切关系；但无论机械能如何变化，一个系统的角动量肯定是守恒的。
在自然界中，还存在另外一条普遍定律——能量最低原理：指能量是守恒的，但是系统总是趋向于使自身能量降低，因为能量最低的状态比较稳定，这就叫做能量最低原理。
也就是说一个系统的能量越低越稳定，比如：
（1）一个高能量的热力学系统，总是趋向于向外辐射热量，来降低自身能量；
（2）一个原子中的电子，总是趋向于释放能量后回到基态，因为基态是最稳定的。
（3）一块山上的石头，总是趋向于落回山谷，因为山谷处势能是最低的；
（4）甚至你从A地到B地时，总是趋向于选择走最短的一条路径，因为这样是最节省体力的；
能量最低原理作用于太阳系也是一样的，在太阳系形成之初，原始星云的运动会保留一个角动量，对太阳系整体而言，忽略外来物质和逃逸物质，太阳系整体角动量是守恒的，角动量方向和目前太阳系各大行星公转角动量方向一致。
后来原始星云坍缩成太阳和各大行星，恒星和行星继承了星云的角动量，可能当初各大行星会处于不同的平面内。
但是根据能量最低原理，只要经过足够长的时间，这些行星都会趋向于处于同一个平面内，而且公转方向都相同；因为太阳系平面就是“谷底”。
试想：同样一颗行星围绕太阳旋转的角动量，只有和其他行星在同一个平面内时，才会使自身以最小的动能，达到同样的角动量；如果不在太阳系平面内公转，那么就需要达到更高的公转速度，才能保持同样的角动量。
太阳系整体角动量是守恒的，所以天体间的引力作用，最终会使各行星在太阳系平面内公转，此时各行星以最小的动能，来满足太阳系角动量守恒，这就是能量最低原理。
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回答于 2019-09-11 08:43:50
喜爱天文知识的朋友会发现太阳系中有一个奇怪而有趣的现象，这就是太阳系中围绕着太阳旋转的行星基本上都在一个平面上。这是为什么呢？
图示：太阳系行星基本上在一个平面上
太阳系中的行星，包括大行星、矮行星以及小行星带的小行星的运行轨道基本上都是在太阳赤道所在的平面上的。这里说是“基本上”，是因为并不是所有的行星的运行轨道都是这样的，像天王星的运行轨道和太阳赤道面是有夹角的，大约是6.5°，水星也是这样的，夹角大约是3.4°。但是从整体上看，所有的太阳系中的行星的轨道运行面基本上是在同一平面上的。
为什么行星基本上都位于太阳的赤道平面上，而不是呈球面状分布在太阳四周呢？我们或许可以从地球同步卫星上找到答案。在地球赤道的上空运行着地球同步卫星。地球同步卫星必须在地球赤道上方才能够与地球同步运行而不掉下来。我们可以把这些位于地球赤道上空的同步卫星想象成太阳系中围绕着太阳旋转的行星。
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