系統相對論連載之七：太陽系的起源

文/劉泰祥

太陽系起源是自然科學的著名問題，歷史上曾有星云假說、星子假說等多種觀點。近半個世紀取得了很多有關新資料，太陽系起源又成為活躍的前沿課題。系統相對論支持太陽系起源于星云的觀點，但與星云假說所描述的形成原理不同，認為太陽系的形成過程大體經歷了四個階段，下面簡要討論。

1.原始星云渦的形成

構成星云的微粒主要由電子、質子、原子等極性粒子組成，這些微粒之間存在隨機相干作用而構成一個宇觀尺度的多體系統。在外界引力場的誘導以及粒子之間相互誘導的作用下，星云中形成若干球狀原始星云渦。

原始星云渦的體積緩慢收縮，相鄰的原始星云渦之間出現了清晰的邊界，見圖1a。這其中的一個原始星云渦就是太陽系的最早雛形。

2.太陽的產生

原始星云渦呈球體結構，渦軸與球面的兩個交點稱作南極和北極，見圖1b。在南北兩極，原始星云渦的渦運動形成兩個沿渦軸同向轉動的漩渦。從側面看，兩極漩渦呈喇叭狀結構。

在自誘導運動作用下，兩極漩渦強度不斷增大，漩渦的中心不斷深入原始星云渦球內部，最終兩極漩渦中心相匯于原始星云渦的中心。兩極附近的微粒沿渦面不斷向球內旋進，最終在球體的中心形成聚集，并高速旋轉。這個最初來源于兩極、匯聚于原始星云渦中心的微粒聚集體就是太陽的雛形，見圖1c。

隨著兩極附近的微粒不斷向球心匯聚，兩極上的渦面不斷擴大，渦面鄰近區域的微粒被誘導進旋渦中。于是，球內更多微粒加入通往球心的大軍之中，最終原始星云渦的絕大部分微粒進入球心，成為太陽的一部分。與此同時，原始星云渦從球狀結構轉變為兩極凹陷面不斷擴大的趨于扁平的結構，見圖1d。

圖1 太陽系的起源

3.行星的產生

隨著太陽的不斷增大，太陽的引力場不斷增強。在太陽引力場的誘導下，太陽赤道面附近做圓周運動的微粒也在不斷聚集，逐步形成在太陽赤道面上距離太陽遠近各異的若干球狀星云子渦。這些星云子渦就是行星的雛形，見圖1e。

隨著球狀星云子渦的形成，加入兩極渦的微粒越來越少，太陽兩極的漩渦隨之逐漸減弱，直至消失。這時，初始的太陽完全形成。

4.太陽系的形成

隨著太陽的完全形成，太陽系從一個原始星云渦的多體系統，演化為由太陽引力場主導并分別與各個原始行星相互作用的二體系統。至此，太陽系基本形成。與太陽的形成過程一樣，行星和衛星也最終形成，這就是現在我們看到的太陽系。

可見，在太陽、行星等天體的形成過程中，渦運動起主導作用；在太陽系的結構形成中，引力場起主導作用。

5.幾個推論

從上述太陽系的形成過程，我們可以得到如下幾個推論：

①原始星云的聚集是從原始星云渦的高緯度(兩極)開始的，然后逐步向低緯度延伸，這就是太陽系為近平面結構的原因。

②太陽積聚了太陽系原始星云渦的絕大部分微粒，因此它的質量在太陽系中處于絕對的統治地位。

③天體的自轉角動量和公轉動量都源于原始星云渦的渦量。

④太陽系內天體形成的先后順序為：太陽、行星、衛星；行星按距離太陽的遠近，由近及遠逐步產生與形成。

由此，我們可以更好地理解2012年TYC 82412652 恒星塵埃環消失的原因；也可以根據月球相對地球沒有自轉的事實，得出月球并非地球的天然衛星，而是源于系外行星與地球的大碰撞。

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