牧夫天文中国最早的天文社区网站4小时前 原创:牧夫天文 原作:雷丰图 校对:赵琨
而不是像曾经著名的原子模型那样, 行星沿着不同的角度环绕太阳,就像这样 事实上我们的太阳系并不是异类, 其他的行星系统也大多是扁平的, 下图是开普勒任务观测到部分行星系统轨道分布情况 我们所处的银河系也是一个直径高达十万光年 平均厚度才仅仅1000光年的“碟子” 更多银河系知识,参见“人类如何得知自己身在何处” 甚至连黑洞吸积盘都是扁平的 下面我们就先说说太阳系。张开想象的翅膀,让我们回到太阳形成之初。 太阳系形成于一颗远古的恒星遗骸 —— 一个浓稠的星云(地球上存在金、银等重金属元素,证明其不是初代恒星。详见《是谁填满了门捷列夫的元素周期表》)。 混沌的星云中,各种微小粒子在引力的作用下彼此靠近,最终不免彼此碰撞在一起。这些碰撞行为是完全随机且不可预测,而且其中总会有一些“淘气”的小物体要么多了一些质量,要么多了一些速度。这多出来的一点点动量打破了原本的平衡,使得星云的总角动量向着某一个方向多了一些。而在一个孤立的系统中,总角动量是守恒的。 由于我们所处在三维世界,这种旋转的轴心必然是一条直线,而所有物体都绕轴旋转。虽然粒子们仍然在继续无序相撞,但上下方向的力量彼此抵消,水平方向总角动量保持不变。 随着引力作用下粒子彼此碰撞,星云直径减少,转速越来越快(就像下图花样滑冰的舞者)。而这种旋转,又进一步将众多的粒子挤压在一起,最终形成太阳、地球,我们赖以生存的家园。此外,现在的轨道排布,使得我们有幸高频率的观测到日食、月食。 虽然我们无法让时光倒流,去观察太阳系形成之初的样子,但是最近的天文观测,却给我们提供了足够的证据。如下图,形成之初的一颗年轻恒星HD 163296,周围正在形成两颗大小如土星的行星。 推而广之,由千亿颗恒星组成的银河系也在高速旋转,绝大多数物质都被甩到了扁扁的银盘范围内。 当然,太阳系内天体排布还不完美,比如遥远而不受约束的冥王星,轨道就是倾斜的。而小行星带,更是撒欢似的,跟黄道平面最大有20度夹角。 而可观测宇宙中的千亿个星系,也并不都是银河一样的旋涡星系。如上图所示,不同年龄的星系有着不同的形态。 『天文时刻』 牧夫出品 微信号:astronomycn 2019年3月8日,中国星明天文台发现的位于小熊座(NGC3074)的超新星候选体AT2019bqe,正在等待光谱验证 版权:星明天文台 |
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