有人说星系大多为扁平状,这是为什么?为什么太阳系的主要行星几乎在一个平面?

对于有人说星系大多为扁平状,这是为什么?为什么太阳系的主要行星几乎在一个平面呢之话题,我个人认为,此题有两个问题,先来说说星系大多为扁平状的问题,星系之中的物质分为可视物质与不可视物质两大类型,人们通常看到星系的物质是可视物质存在的状态,眼中都是呈现出扁平视觉形态,误把星系状态视为是呈扁平状态。

其实,宇宙之中所有的恒星系都不是扁平状态的,都是呈圆形状态的,其所形成呈圆形状态是由恒星磁场的磁控范围所决定的实际情况,就像一个个“泡泡”一样而屹立在宇宙的太空间之中,而每个恒星系之恒星磁场的覆盖范围,是一种不可视见的磁性物质,是人们的眼睛看不到的情况而实际存在,

因而,人们所看到的星系可视部分确实是呈扁平状的现象,但包括了不可视物质实际上是呈圆形状态的。再来谈谈为什么太阳系的主要行星几乎在一个平面呢的问题,太阳系大行星的运行轨道是由太阳磁场之中稳定的磁力线圈所提供的,由于太阳会有自转的属性,会连带性地对太阳磁场及磁力线圈产生圆周牵引力作用,会牵引着处于不同轨道上运行的大行星都进行圆周循环运动,

鉴于太阳自转过程会产生偏向力现象,会引发行星体都能走到偏向力方向的圆周轨道弧圈端面进行圆周循环运动,不同轨道上的行星天体,都在太阳自转偏向力方向的轨道端面上运行,就会连成一个可视物质圆周循环运动的平面现象。不知这样的回答是否准确?!如读者阅后觉得我说的有道理,希给个点赞并关注我,欢迎大家加入相关讨论或发表己见。宇明于东莞市。(注:原创作品,版权所有,抄袭必究。)

有人说星系大多为扁平状,这是为什么?为什么太阳系的主要行星几乎在一个平面?

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。

有人说星系大多为扁平状,这是为什么?为什么太阳系的主要行星几乎在一个平面?

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。

有人说星系大多为扁平状,这是为什么?为什么太阳系的主要行星几乎在一个平面?

太阳系中的已知八大行星并非在完全相同的一个平面上绕着太阳旋转,例如,水星的公转轨道与太阳赤道的夹角约为3.4度,而天王星的约为6.5度。但行星的公转轨道之间的夹角很小,可以认为它们大致运行在相同的平面上。至于原因,这与太阳系的形成方式有关。

太阳系的前身是弥漫在太空中的一团无规则星云,其中的绝大部分物质都是来自于早期宇宙。在太阳星云中,粒子在做无规则的热运动,它们会互相碰撞。于是,整个星云将会在一个方向上多出一些角动量,这个方向就成了星云整体自转的方向。

随着引力坍缩,星云中的物质逐渐掉落到中心。由于角动量守恒,星云的自转速度会越来越快。这就如同花样滑冰运动员在原地旋转时,把手臂收进来,旋转速度就会加快。

在远离星云赤道面的地方,物质没有足够的速度来摆脱引力作用,所以它们会逐渐被引力中心吸引过去。而在星云的赤道面附近,那里的自转速度比较快,所以物质可以抵抗引力作用,从而绕着引力中心旋转。

最终,星云中心形成了太阳,而绕着太阳旋转的物质会在引力作用下结合成各大行星及其各种小天体。因此,从相同的原行星盘中形成的行星,它们的公转轨道几乎是共面的。

此外,由于角动量守恒,行星的自转和公转方向也应该是相同的。但由于早期太阳系中普遍存在的天体撞击事件,使得金星和天王星的自转方向被撞反。不过,这种撞击不足以彻底扭转行星的巨大公转角动量,所以行星的公转方向都是相同的,并且与太阳的自转方向相一致。

有人说星系大多为扁平状,这是为什么?为什么太阳系的主要行星几乎在一个平面?

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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有人说星系大多为扁平状,这是为什么?为什么太阳系的主要行星几乎在一个平面?

这个问题很简单,我也不打算用高深的物理名词解释。

我们先假设这样一件事。如果太阳系诞生之初,行星们绕太阳运作是乱七八糟的方向。它们的公转轨道可能平行,也可能垂直,也可能存在较大的角度差。

于此同时行星不仅受到太阳的引力,还受到其他行星的引力。当然太阳的引力作用比其他行星的作用大得多。

该行星和其他行星直接的相互作用方向在它们之间的连线上。彼此之间就有一个相互牵制的力。现在小行星A受到太阳的引力,还受到行星B的微弱引力。时间久了,这三个天体就基本保持在同一水平面上了。

太阳系中其他行星也包含着同样的道理,时间久了,大行星们就会保持在同一水平面上。

但是严格来说,并不是八大行星都在同一水平面上,比如水星和天王星公转轨道与太阳还有一定角度差。不过这些角度差并不大,大体可以认为是同一水平面。

要知道,整个太阳系的行星都围绕太阳旋转。并且受到其他行星的作用。每个行星都有指向太阳的向心力,于此同时还受到其他行星的引力。所以行星的合力必然会处于大致同一平面上。

这也是所有星系都是圆盘形的原因了。

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