星云 是什么力量“压着”行星轨道,让它们几乎处在同一平面上?( 二 )

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当然,在行星盘的不同部分之间存在细微的差异(以及相互作用的行星之间的引力效应),在初始条件上也存在细微的差异。在中心形成的恒星不是一个单一的点,而是一个延伸了大约一百万公里的物体。当你把所有这些因素放在一起,就会导致所有行星不是在一个完全标准的平面上,但是会非常接近。
事实上,直到2015年,科学家才发现了第一个超越我们自己的行星系,我们在一个原行星圆盘上发现了形成新行星的过程。
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上图左上方的年轻恒星位于一个星云区域的外围,距离约450光年,周围环绕着一个原行星盘。这颗恒星本身只有大约100万年的历史。ALMA——“阿塔卡玛毫米/亚毫米波阵列望远镜”,在毫米波段测量了这个原行星盘,并为我们返回了下面的图像。
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它起来显然是一个圆盘,所有的物质都在同一个平面上,但是圆盘里面有黑色的“缝隙”。这些间隙分别对应一个年轻的行星,它吸引了附近所有的物质!我们不知道哪一个行星会合并在一起,哪一个会被踢出去,哪一个会向内迁移并被它们的母星吞噬,但是我们正在见证一个年轻的太阳系发展的关键步骤。
总结:那么为什么所有的行星都在同一个平面上呢?因为它们是由不对称的气体云形成的,气体云首先向最短的方向坍缩,“啪”的一声所有的物质先粘成了一个圆盘,然后物质向内收缩,但最终绕着中心旋转,行星形成于年轻物质盘的微小密度缺陷,因此它们最终都在同一平面上绕轨道运行,彼此之间最多只有几度的差异。
【 星云|是什么力量“压着”行星轨道,让它们几乎处在同一平面上?】这又是一个非凡的宇宙故事,通过理论模拟和现在对宇宙本身的观察,这个故事再一次表明了,我们最好的科学理论和宇宙的实际情况之间存在着惊人的一致性!
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