太陽(yáng)系為什么有個(gè)黃道面，其上方和下方到底有什么？

老有人問(wèn)太陽(yáng)系的上方下方等問(wèn)題，因此要說(shuō)清楚這個(gè)問(wèn)題，我們就要首先解決太陽(yáng)系的上方和下方問(wèn)題。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)系沒(méi)有上方和下方。

太陽(yáng)系不但沒(méi)有上方和下方，也沒(méi)有左方和右方。因?yàn)樯舷伦笥沂堑厍蛉祟?lèi)在地球上的概念。地心有引力，把人類(lèi)牢牢固定在地球上，人們腳踏實(shí)地就把它叫下，而相反的天空就叫上，把自己的左手叫左邊，把右手叫右邊。

這是千萬(wàn)年來(lái)人類(lèi)形成的共識(shí)，因此可以相互交流。但在太空是沒(méi)有這個(gè)概念的。太陽(yáng)系就像個(gè)大盤(pán)子，盤(pán)子中央是太陽(yáng)，八大行星和各種天體都炸圍繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，這個(gè)轉(zhuǎn)不是在一個(gè)實(shí)體上滾動(dòng)，而是漂浮在太空中，不著邊際的運(yùn)動(dòng)者。如果人類(lèi)在太空觀(guān)察這個(gè)盤(pán)子，從不同角度就可以看到這個(gè)盤(pán)子豎著或者躺著，上下左右隨時(shí)可以顛倒。（見(jiàn)上圖）

人類(lèi)就在太陽(yáng)系并不算大的一個(gè)行星上，這個(gè)球只有太陽(yáng)質(zhì)量的0.0003%，也就是33萬(wàn)分之一大小。當(dāng)旅行者1號(hào)在64億千米距離回眸一瞥，拍下了地球那張?bào)@世駭俗的照片時(shí)，我們看到的只有一個(gè)像素般的模糊光點(diǎn)，就在那個(gè)光點(diǎn)上，生活著70多億人口，這些人有五花八門(mén)的心思，大言不慚的對(duì)太陽(yáng)系乃至宇宙評(píng)頭論足。

在地球上，上下左右也是相對(duì)的。

地球是圓的，這個(gè)圓球四周各方各面都站著坐著躺著人類(lèi)，美國(guó)在西半球，中國(guó)在東半球，這當(dāng)然也是人們自己定下的規(guī)矩，但中美各在地球的一邊是客觀(guān)存在。如果把我們這邊叫上面，老美那邊就叫下面，反之亦然。世界各國(guó)的人們都指著天上，說(shuō)那是上面，四面八方就都是上面，而只有地球核心是下面了。

地球有一個(gè)虛擬的軸，看不見(jiàn)摸不著，地球自轉(zhuǎn)就是圍繞著這個(gè)軸旋轉(zhuǎn)，這個(gè)軸的兩邊就是南北極。地球一邊自轉(zhuǎn)，一邊圍繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，圍繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道面就叫黃道，太陽(yáng)系所有的行星和天體，基本都在這個(gè)黃道面附近的軌道運(yùn)行。

如果北極為上，那南極那邊就是下了，而南極為上，北極那邊就是下了。地球自轉(zhuǎn)軸雖然并不是垂直于黃道，偏了23.44°，但南北極大致在黃道面的兩邊，你說(shuō)黃道哪邊為上，哪邊為下呢？

假設(shè)我們?cè)谔罩?，遙看到太陽(yáng)系的運(yùn)行狀態(tài)，不同的位置會(huì)看到太陽(yáng)系黃道豎起來(lái)或者躺著，或者傾斜著。就會(huì)知道這種狀態(tài)是沒(méi)有上下左右之分的，你一定要確定一個(gè)上下左右，取決于你處于什么位置上觀(guān)測(cè)。而且太陽(yáng)還帶著八大行星等拉七雜八的天體，圍繞著銀河系中心，以每秒約250km速度公轉(zhuǎn)呢。（見(jiàn)上圖）

恒星系統(tǒng)是如何形成的。

太陽(yáng)系所有天體都在黃道位置附近運(yùn)行，是由于太陽(yáng)系形成機(jī)制導(dǎo)致的，而且這種機(jī)制基本適用于所有恒星系統(tǒng)，也就是說(shuō)恒星的形成機(jī)制都與太陽(yáng)差不多。

所有恒星都是在星云中誕生，無(wú)論是宇宙剛誕生之初，還是現(xiàn)在都如此。只不過(guò)宇宙誕生之初的星云更純凈，只有氫元素和氮元素，還有極少量的鋰。這幾種元素都是創(chuàng)世之母，最早的處女云。

隨著恒星的演化，核聚變生出了更多的元素，超新星大爆炸讓全部元素在極高溫度和高壓下生成了?，F(xiàn)在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有118種元素，這些元素地球上都有存在，說(shuō)明我們地球和太陽(yáng)系并不是在原始星云中誕生，而是通過(guò)超新星大爆炸，散發(fā)到太空的二次或三、四次星云中誕生的。

這些星云在宇宙中由于萬(wàn)有引力作用，經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年的相互吸引，終究會(huì)越來(lái)越致密，隨著星云密度的增大，引力越來(lái)越強(qiáng)大，就會(huì)收縮得越來(lái)越快，最后形成坍縮之勢(shì)。急劇的收縮壓力導(dǎo)致星云核心溫度和壓力越來(lái)越高，到達(dá)一個(gè)臨界點(diǎn)，就會(huì)激發(fā)氫核聚變。

太陽(yáng)中心溫度1500萬(wàn)K，壓力達(dá)到3000億個(gè)大氣壓。核聚變的巨大輻射壓抵御住了收縮壓，以一個(gè)巨大等離子球的形態(tài)穩(wěn)定存在與宇宙中，這樣一顆恒星就漸漸成熟了，進(jìn)入主序星時(shí)期。

黃道面的形成原因，及其黃道面上下空間狀況。

在星云快速收縮過(guò)程中，由于星云并不是規(guī)則完美的，引力到達(dá)每一塊星云并不是均衡的，這樣就會(huì)導(dǎo)致星云開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，隨著旋轉(zhuǎn)速度越來(lái)越快，星云就會(huì)向赤道方向甩出，漸漸就形成恒星吸積盤(pán)，一個(gè)巨大扁平狀的旋轉(zhuǎn)云團(tuán)。

恒星在中心形成后，會(huì)吸附掉整個(gè)吸積盤(pán)絕大部分質(zhì)量，比如太陽(yáng)就吸附掉了整個(gè)吸積盤(pán)質(zhì)量的99.86%，剩下的一點(diǎn)點(diǎn)渣渣滓滓就漸漸碰撞吸附成了行星等天體，這些天體就在依然在吸積盤(pán)的盤(pán)面附近，根據(jù)角動(dòng)量守恒定律，圍繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)。這就是太陽(yáng)系各個(gè)行星及其他天體都會(huì)在黃道面附近的原因，其他恒星系統(tǒng)大致也如此。

至于黃道面垂直的空間，其實(shí)幾乎什么也沒(méi)有，當(dāng)然也不排除極少量的小天體存在。但在這個(gè)黃道面的兩邊，引力是一樣存在的，因?yàn)橐κ桥c質(zhì)量成正比的，其遵循的公式為：F=GMm/r^2。

這個(gè)表達(dá)式表明，引力大小與物體的質(zhì)量M和m成正比，與距離r的平方成反比。因此在太陽(yáng)黃道面的兩邊，引力大小與黃道面一樣，都是與太陽(yáng)距離是成反比的。

航天器為啥不往空曠的黃道面垂直方向發(fā)射呢？

前面說(shuō)了，并不是向與黃道面垂直的空間發(fā)射飛行器引力就會(huì)小一些，只是在太陽(yáng)黃道面，由于行星的存在，引力表現(xiàn)得更為復(fù)雜罷了。

奧爾特云帶比較完美的詮釋了太陽(yáng)系引力狀態(tài)。科學(xué)家們認(rèn)為太陽(yáng)的引力影響約有1光年半徑，在太陽(yáng)系最遠(yuǎn)的引力邊際，有一個(gè)奧爾特云帶，主要由彗星組成，這些彗星成一個(gè)球狀包裹在太陽(yáng)系的邊緣。

這是因?yàn)檫@些彗星受到一些大行星引力拋甩，而距離太陽(yáng)太陽(yáng)，太陽(yáng)引力已經(jīng)不足以把它們完全控制在黃道面上，且這些彗星不但受到太陽(yáng)系影響，還受到附近恒星影響所致。因此，太陽(yáng)引力在這里就以一個(gè)完美的球狀展示出來(lái)。

人類(lèi)發(fā)射的空間探測(cè)器，一般都沿著黃道面前行，主要有兩個(gè)原因：一是這些探測(cè)器或飛船的任務(wù)都是探索太陽(yáng)系天體，黃道面垂直方向沒(méi)有需要探索的天體；二是需要借助地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度，以及一路上行星的引力彈弓效應(yīng)加速或者減速，從而減少燃料消耗，垂直黃道面發(fā)射所耗費(fèi)的燃料要多很多，而且發(fā)射困難會(huì)增加很多，這樣發(fā)射等于作繭自縛，豈不是很傻？

就是這樣，歡迎討論，感謝閱讀。

時(shí)空通訊原創(chuàng)版權(quán)，侵權(quán)抄襲是不道德的行為，敬請(qǐng)理解合作。