地球和太陽都漂浮在宇宙空間中，而且地球正繞著太陽公轉(zhuǎn)，從誕生以來地球大概已經(jīng)轉(zhuǎn)了45億圈！當(dāng)然這是天體運行給大家的印象，因為宇宙中都失重，所以“漂浮”一說都能說得清，但轉(zhuǎn)動是怎么來的？真是上帝推了它一把？

太陽系怎么形成的？

其實這個問題要從恒星系形成開始說起，因為無論是地球的公轉(zhuǎn)還是自轉(zhuǎn)，又或者太陽的自轉(zhuǎn)運動都和這個過程形成有關(guān)！

星云與坍縮

早在18世紀(jì)拉普拉斯和康德以及死威登堡就提出太陽系誕生于星云，其實這非常正確，絕大部分的天體都誕生于星云，只是它們可能處在不同的發(fā)展階段！誕生太陽系的這片星云位于銀河系的獵戶座懸臂，古爾德袋中的本地泡里的本星際云，其中的奧爾特云中誕生了太陽系！

只要有一具小型望遠(yuǎn)鏡，那么我們就可以看到很多星云，比如獵戶座著名的星云M42，在它的內(nèi)部正在誕生難以計數(shù)的恒星，但卻不是每一片星云都能誕生恒星它需要幾個條件，在滿足這些條件的情況下，它們才有可能誕生出恒星系。

• 星云質(zhì)量滿足要求

與之相關(guān)的一個名詞是伯納-依伯特質(zhì)量，這是天體物理中一個加壓的介質(zhì)嵌入一個等溫氣體球時，仍然可以維持流體靜力平衡的最大質(zhì)量，當(dāng)氣體云的質(zhì)量大于伯納-依伯特質(zhì)量時，將會無可避免的發(fā)生坍縮以形成更小和更密度更高的天體。

有兩種情況可以促成這個條件，受到擾動范圍長度滿足條件，或者受到擾動區(qū)域的密度滿足條件，都可以引發(fā)最終的坍縮，這是一個天體形成所必須經(jīng)歷的過程，包括第一顆恒星也一樣。

• 形成博克球狀體

這是星云開始坍縮后形成高密度坍縮區(qū)域，一個博克球狀體的典型質(zhì)量為10-50個太陽質(zhì)量大小，內(nèi)部大都是請分子云，也有氦以及其他超新星爆發(fā)后的其他金屬物質(zhì)（原初星云則不存在超新星爆發(fā)后的金屬物質(zhì)），博克球狀體中形成的可能并不止一顆恒星，有可能會形成聯(lián)星或者聚星系統(tǒng)。

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的WFPC2拍攝的在電離氫區(qū)IC 2944內(nèi)的博克球狀體。

博克球狀體是1940年代天文學(xué)家巴特·博克首先發(fā)現(xiàn)的，這些正在經(jīng)歷坍縮的區(qū)域很像一個繭，由于還未發(fā)光，它們僅僅在紅外波段可能會比較明亮，而可見光則難以發(fā)現(xiàn)！

• 形成原始坍縮的角動量

一旦開始坍縮，那么星云物質(zhì)就會受到坍縮區(qū)域影響而運動，在質(zhì)心的影響下，物質(zhì)會沿著測地線運動，根據(jù)所在位置與動量的差異，這測地線的運動方式有兩個，一是掉入質(zhì)心，二是繞N圈后掉入質(zhì)心，或者動量足夠，成為環(huán)繞質(zhì)心的物質(zhì)。

坍縮過程中形成的螺旋運動，其實并非物質(zhì)所愿，而只是物質(zhì)沿著測地線運動而已，無論是否愿意，在引力彎曲空間內(nèi)的運動方式只有測地線唯一一條路，除非它是一顆量子化的電子，可以不遵守這個規(guī)律，但包含電子對原子依然遵守。

• 坍縮核心形成恒星

其實從坍縮核心到原恒星有很長的一條路要走，本文限于篇幅就不嘰嘰歪歪了。坍縮的角動量會讓星云扁平化（這就是吸積盤的來歷），這為日后的行星形成也打下了基礎(chǔ)，因為扁平化的星云密度更高，內(nèi)部物質(zhì)碰撞，融合形成行星胚子，它會在環(huán)繞中心坍縮核心的公轉(zhuǎn)過程中繼續(xù)長大。

正在形成中的原行星盤

與恒星核形成條件類似，行星核也會經(jīng)歷一個物質(zhì)坍縮過程的測地線運動，這是天體坍縮過程中的必經(jīng)之路中心的恒星核在成長，行星核也在成長，太陽系形成過程中先后順序也類似，但我們可以猜測是大行星先誕生，因為它有更多的時間成長么。

原恒星形成初期，會在外部形成一個不透明的外殼，因為都是星云的實體物質(zhì)，但隨著物質(zhì)落入吸積盤中，恒星逐漸開始發(fā)光，早期的原恒星非常明亮，因為有很大一部分能量來自引力坍縮（可能高達太陽的100倍），恒星內(nèi)核的核聚變高溫逐漸整顆恒星形成一個超級等離子球體，最終會又引力坍縮能釋放到核聚變能量釋放的轉(zhuǎn)換過程。

年輕恒星HD 141943和HD 191089的巖屑盤（2014年4月24日）

原恒星的吸積盤中形成行星有兩種機制，分別是引力不穩(wěn)定性如前文所說，還有是沖流不穩(wěn)定性，局部物質(zhì)密度過高，其實和恒星形成機制有些類似，但又不一樣，但無論如何，行星也在坍縮中形成了！

所以第一圈還輪不到地球，因為在形成地球的前身中就已經(jīng)繞了N圈了，整一個坍縮過程中，無論是天體的自轉(zhuǎn)還是公轉(zhuǎn)都形成了，不管上帝是否有推了最初的那一把，到現(xiàn)在為止，已經(jīng)轉(zhuǎn)了數(shù)十億年。

如何描述宇宙中的漂浮的天體

用漂浮來形容是不正確的，因為只有在重力條件下才存在漂浮這個概念，無論是水中還是空氣中！那么如何來描述宇宙中的各個天體狀態(tài)呢？

• 運動是對它們的唯一描述！

上文說了星云坍縮過程中的測地線運動，有兩個結(jié)果，一個是繞著繞著掉下去了，另一個繞著繞著成了公轉(zhuǎn)天體，這是因為測地線運動的角動量產(chǎn)生的向心力與質(zhì)心之間的引力平衡，兩者處在一個恐怖平衡狀態(tài)，如果天體速度高一點，那么它會逐漸抬升軌道，如果速度第一點，那么它會更靠近恒星！簡單的說就有可能掉入恒星！

• 那么地球有可能掉入太陽嗎？

答案是不會，因為太陽正在減少質(zhì)量（每秒燒掉6.5億噸氫，產(chǎn)生450萬噸質(zhì)量虧損），所以地球會逐漸逃離太陽，但要注意下的是這個逃離速度很慢，聽說每年都不超過1厘米，而且未來會有一個上限！因為太陽在50億年后成為一顆白矮星時，它的質(zhì)量將不會再改變，所以地球的逃逸距離是有限度的。無論怎么樣，跟著太陽混那就混到死，地球沒有逃離機會。

左上紅圈是巨引源所在

太陽也沒有漂浮在宇宙中，它正以每秒220千米的速度環(huán)繞銀心公轉(zhuǎn)，如果太陽失掉這個速度，那么它也會掉入銀心黑洞！而銀河系則以每秒超過600千米的速度朝著巨引源前進，不過它永遠(yuǎn)都掉不到巨引源里，因為巨引源遠(yuǎn)在2.5億光年外，這個距離上宇宙的膨脹速度高達4400千米/秒，銀河系永遠(yuǎn)都追不上！