為什麼太陽系八大行星基本在一個平面上

35年飛行178億公里

這是2013年九月份美國宇航局公布的一個數字，表示旅行者1號截止到2012年已經飛行了35年，里程178億公里離開了人類所處的太陽系，真正到達星際空間。旅行者1號於1977年9月5日和8月20日發射深空，在當時耗資3.5億美元，採用鈈電池可持續運轉到2025年。探測器上的11種儀器在35年時間裡傳回了5億個數據，順路為人類研究了一下木星系統。

旅行者1號和2號朝兩個相反的方向飛出太陽系，上面都攜帶有「地球之音」的「唱片」。這張唱片的信息可以在宇宙中保存10億年之久，未來不知道進化成什麼的人類後代可能捕獲到這張唱片來了解自己的祖先。

為什麼不從太陽繫上下兩面飛出太陽系？

旅行者號探索任務的難點不是技術或是資金，而是漫長的等待。太陽系的半徑為100000 AU（AU表示的天文單位：地球和太陽的平均距離），旅行者1號足足用了35年時間，輾轉數趟才飛出太陽系，很多那時候參與研發的科學家並沒有活著見到人類飛行器飛出太陽系。有人就發出了一個疑問：太陽系呈現出一個扁平狀，8大行星基本都在一個平面（地球公轉軌道的平面也稱為黃道面）上，為什麼飛行器不從上或者下飛出太陽系，這樣不是更快？

首先從太陽繫上下兩端飛出太陽系的結果和從黃道平面飛出並沒有什麼不一樣，都是飛出太陽系，但是這個過程所耗費的燃料卻是天差地別。

第一宇宙速度 v1=7.9 km/s；第二宇宙速度=11.2km/s

目前人類發射火箭都是在低緯度地區發射，這時候能最大化的藉助地球自轉的慣性，只要速度能達到第一宇宙速度就能繞著地球表面作圓周運動。想要飛出太陽系，首先要逃離地球的引力作用，這個速度叫做第二宇宙速度，為11.2km/s。達到這個速度後飛行器就能飛出地球，但還是要沿著太陽系公轉。

第三宇宙速度=16.7km/s

理論上在地球軌道上的物體想要憑藉自己的動力飛離太陽系的話需要42.1千米/秒的初速度，但是人類飛行器都是在地球上發射的，已經具備了地球公轉的初始速度（29.8千米/秒），所以人造飛行器飛離太陽速度，也就是第三宇宙速度只有約為16.7km/s。想要藉助地球公轉的慣性，飛船點火動力的作用方向就需要和地球公轉的方向一致，然後這個探測器一路還需要結束其他行星的引力彈弓效應來借力飛出太陽系，這樣會進一步節省燃料，這裡面助力最大的自然是木星，所以為了節省燃料，人造飛行器想要飛出太陽系都是沿著這個平面飛出去的。

如果是沿著太陽繫上下兩端飛出太陽系呢？

如果單純地想垂直於黃道平面飛出太陽系，就失去了地球公轉的助力，就連地球自轉的力也用不上多少，想要在近地軌道讓一個飛行器達到42.1千米/秒，需要攜帶驚人的燃料，這樣的飛船會讓科學家「慫」掉，根本沒辦法完成，目前的火箭技術並沒有辦法滿足這樣的需求，而且沒有行星的引力彈弓作用，旅行者1號靠幾塊鈈電池根本不能飛出太陽系，所以所力學物理學家都是「省油的燈」。所以人類的火箭技術還沒有瘋狂到能垂直黃道面起飛飛離太陽系。

為什麼太陽系八大行星基本在一個平面上

為什麼在三維空間內，太陽系並沒有隨意填充（球狀星系）而是井然有序的扁平化（盤狀星系）？導致人們對宇宙形成了上下之分的概念，而且外來的彗星軌道與這個平面呈交叉狀態。

太陽系的原始狀態是一個星雲盤，這個星團的中心逐漸收縮，質心逐漸出現，此時在富集有塵埃帶的地方也會出現整合，行星出現，而這個行星會繼承原來塵埃的角動量，繼續圍繞質心公轉，這就是角動量守恆。所以能推測出目前的八大行星原本就屬於太陽系的物質，只是由塵埃彙集成了行星，本身就是星雲盤，所以新誕生的太陽系也是扁平的。

至於冥王星的公轉軌道像一個彗星軌道，和黃道平面交叉，對於冥王星的形成目前的推測有被太陽捕獲，或是受到撞擊導致軌道偏離，反正暫時被開除出了太陽系行星行列。

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