为什么行星自转和公转的方向都是一致的？(视频)

天文学最大的魅力之一是“形象化”重力。你想看一颗星星在另一颗星星上筑巢吗？这是真的。人类大脑无法理解的成千上万个星系的剧烈碰撞又如何呢？这也可以在宇宙中找到。但是试着只观察一个恒星系统——例如我们自己的太阳系——你会发现一个有纪律的系统:八名士兵，快速行进，围绕他们的核心向同一个方向旋转。但是，如果太阳系过去是由随机运动的气体和天体碎片组成的，它们是如何形成目前有序的运行模式的呢？

为了找到答案，你需要一把可旋转的办公椅。为了使原理尽可能直观，找到两个重量相同的东西，分别用双手握住。双手水平举起，坐在椅子上，然后开始转圈。重心在中间，你可以平稳地旋转。感受你旋转的速度，然后慢慢地，把你的手放回你的胸部。你会发现你手中的物体离你越近，你转得越快。

这个原理叫做惯性矩(或称惯性矩)，有两层含义:一是系统中质量的分布会影响整个系统的转动，二是系统的转动会影响系统中质量的分布。因此，由于万有引力，气体云和尘埃将逐渐形成今天的太阳系，然后太阳系旋转系统的角速度将增加。更简单地说，一旦太阳系形成，每个部分都会转得越来越快。

革命的方向一开始是随机的，物质来自各个地方和各个方向。然而，一旦物质之间的碰撞被叠加，形成具有足够引力的云，将它们吸引在一起，“旋转椅子”将开始工作。

在旋转系统中，材料开始时是向不同的方向旋转，但向一个方向旋转的材料比向其他方向旋转的材料多一点——在惯性矩的影响下，材料不断地集中在系统的中间，这个方向的力变得越来越大，并逐渐成为主导。在不同方向上运动的粒子在相互碰撞时不断改变速度，并且由于系统的收缩，最终趋向于与大多数粒子在同一方向上。

当恒星和行星开始形成时，什么都不能改变。新进入系统的物料质量太小，无法改变系统的运行方向。不仅所有的行星都围绕太阳向同一个方向旋转，几乎99%的小行星和其他物质也是如此。剩下的1%刚刚被我们的太阳系捕获。

太阳系中唯一独特的东西是金星，它围绕太阳从西向东旋转，但它的旋转方向相反。可能的解释是，在一次巨大的碰撞后，太阳的引力逐渐受到影响，停止运动，最终逆转了金星的旋转方向。或许最广为接受的解释是，金星实际上正朝着正确的方向旋转，而公转方向*改变。在未来能够探测到金星大气层内的情况之前，没有人能够确定原因是什么。海王星也绕着一个倾斜的轴旋转，这也被认为是由巨大的碰撞引起的。

这些旋转定律也是太阳系中的行星几乎在同一平面运行的原因。由于早期太阳系形成了一个占主导地位的旋转方向，旋转的物质自然在那个平面上展开。注意到太阳系的平面与银河系并不重合，我们可以知道独立的恒星旋转系统在很大程度上不会受到银河系的影响，但是由于相同的惯性矩，恒星系统围绕银河系核心的旋转方向必须相同。

以下视频展示了同向旋转系统是如何形成的。

(原文转载自geek.com，原作者格雷厄姆·邓普顿，蝌蚪君编译。请注明转载来源。)