伦道夫-梅肯学院物理系主任乔治·斯帕尼亚解释道。
恒星和行星形成于巨大的星际气体和尘埃云的坍缩之中。这些云中的物质处于持续运动状态,云本身也在运动,围绕星系的聚合引力运行。由于这种运动,从靠近其中心点的角度来看,云很可能具有轻微的自转。这种自转可以描述为角动量,这是一种守恒的运动量度,不会改变。角动量守恒解释了为什么花样滑冰运动员在收回手臂时会旋转得更快。当她的手臂靠近她的旋转轴时,她的速度会增加,而她的角动量保持不变。同样,当她在旋转结束时伸出手臂时,她的旋转速度会减慢。
当星际云坍缩时,它会分裂成更小的碎片,每个碎片独立坍缩,并携带原始角动量的一部分。旋转的云扁平化成原恒星盘,个别恒星和行星从中形成。通过一种尚未完全理解的机制,但据信与年轻恒星相关的强磁场有关,大部分角动量被转移到残留的吸积盘中。行星由该盘中的物质通过较小粒子的吸积形成。
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在我们的太阳系中,巨型气体行星(木星、土星、天王星和海王星)比内行星在其轴上的自转速度更快,并且拥有系统的大部分角动量。太阳本身的自转速度很慢,一个月只自转一次。行星都沿同一方向并在几乎相同的平面内绕太阳公转。此外,除了金星和天王星之外,它们都沿大致相同的方向自转。这些差异被认为源于行星形成后期发生的碰撞。(据信,类似的碰撞导致了我们月球的形成。)