为什么太阳系所有行星 几乎都在同一个平面上

关于太阳系的图片，相信大家都看过不少，通常来讲，在这些图片中，太阳系中所有行星都是位于同一个平面的，这其实与太阳系中的实际情况差不多。

在过去的日子里，科学家早已发现，相对于地球公转轨道所在的平面（也就是“黄道面”）来讲，即使是差得最多的水星，其公转轨道所在的平面的倾斜度也仅仅只有大约7度。那么，为什么太阳系所有的行星，几乎都在同一个平面上，而不是错落分布呢？下面我们就来聊一下这个话题。

根据科学界的主流观点，太阳系的“前身”其实是一片巨大的原始星云，这被称为“太阳星云”，在大约46亿年前，“太阳星云”因为受到了外界的某种扰动而发生了引力坍缩，于是这片星云中的物质就不断地向其中心区域汇集，进而造成该区域的物质密度越来越高，温度也不断攀升，并最终在这里形成了一颗恒星，也就是太阳，而星云中残余的物质，则逐渐形成了太阳系中的其他天体，其中就包括太阳系中的八大行星。

太阳系所有的行星之所以几乎都在同一个平面上，其实就与太阳系的形成过程密切相关。

对于“太阳星云”中的粒子来讲，“太阳星云”的引力坍缩，会让它们向星云的质心运动，但由于它们都有各自的运动，因此它们中的绝大多数都不会径直向星云的质心运动，而是会一边围绕着星云的质心旋转，一边向星云的质心运动，所以它们或多或少的都具有角动量。

很明显，“太阳星云”中所有粒子的分布不可能是完全均匀的，与此同时，它们的角动量也不可能做到完美地“抵消”，所以在引力坍缩的过程中，“太阳星云”就会在某个方向上具备一个净角动量，并因此开始围绕着其质心旋转。

在这种情况下，就存在着一个与“太阳星云”的旋转轴垂直，同时通过其质心的平面，为方便描述，我们可以将其称为“赤道面”，据此我们就可以将“太阳星云”中所有粒子的运动轨迹简单地分为两类，第一类是它们的轨迹与“赤道面”平行，第二类则是它们的轨迹与“赤道面”存在着一定的倾斜度。

可以看到，对于运动轨迹是第二类的粒子而言，在它们的运动过程中，就会不断地在“赤道面”的“上方”和“下方”穿行，换句话来讲就是，它们具有垂直于“赤道面”的运动分量。

在“太阳星云”持续收缩的过程中，其中的粒子密度也越来越高，而因为角动量守恒，“太阳星云”收缩了，其旋转半径也会变小，所以它在整体上的旋转速度也会越来越快，如此一来，“太阳星云”中粒子间的相互作用（如碰撞、摩擦、吸积以及引力作用等）就会越来频繁，“力度”也会越来越大。

同样是因为角动量守恒，在这些粒子的相互作用过程中，虽然它们的动量会不断地变化，但是“太阳星云”在整体上的净角动量却一直保持不变，这就意味着，在此过程中，那些运动轨迹是第二类的粒子，其垂直于“赤道面”的运动分量会被不断地削弱，其造成的结果就是：它们会越来越趋向于运动轨迹是第一类的粒子，进而导致“太阳星云”在整体上变得越来越“扁平”。

也就是说，在引力坍缩的过程中，“太阳星云”其实是在逐渐“扁平化”的。

所以科学家普遍认为，当太阳在星云中心区域形成的时候，星云中的残余物质就已经形成了一个围绕着太阳运行的盘状结构，这也被称为“原行星盘”，而太阳系中的八大行星，其实都是“原行星盘”中的物质相互吸积而成，也正因为如此，太阳系所有的行星，就几乎都在同一个平面上，而不是错落分布。

需要指出的是，这种观点除了在理论上成立之外，还有实际观测数据的支持，因为在过去的日子里，科学家发现不少正处于演化初期的恒星都遵循着这一规律，比如说在金牛座方向，距离我们460光年的“HL Tauri”，就是一个典型的例子。

“HL Tauri”是一颗刚形成不久的恒星，它的“原行星盘”还没有消失，从观测数据中可以清楚地看到，其中存在着多颗正在形成的行星“蚀刻”出来的巨大间隙，据此我们不难想象出，在不远的未来，“HL Tauri”的行星也将几乎都在同一个平面上，就像我们太阳系中的行星一样。