چرا سیاره‌های منظومه‌ شمسی روی صفحه‌ی یکسانی قرار دارند

بر اساس مدل منظومه‌ی شمسی، تمام سیاره‌ها، قمرها و سیارک‌ها دقیقا روی یک صفحه قرار دارند؛ دلیل این پدیده به ابتدای شکل‌گیری منظومه‌ی شمسی بازمی‌گردد.

اگر مدل منظومه‌ی شمسی را دیده باشید، مشاهده می‌کنید که خورشید، سیاره‌ها، قمرها و سیارک‌ها دقیقا روی یک صفحه قرار دارند؛ اما دلیل این مسئله چیست؟ برای پاسخ به این پرسش باید به ابتدای شکل‌گیری منظومه‌ی شمسی در حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش سفر کنیم.

به گفته‌ی نادر حقیقی‌پور، ستاره‌شناس دانشگاه هاوایی، در حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش، منظومه‌ی شمسی ابری چرخان و عظیم از گاز و غبار بود. قطر این ابر چرخان به ۱۲ هزار واحد نجومی (AU) می‌رسید (یک واحد نجومی برابر است با فاصله‌ی بین زمین و خورشید یا حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتر). این ابر به قدری بزرگ شد که حتی با وجود تراکم مولکول‌های گاز و غبار، شروع به فروپاشی و به‌تدریج، شروع به انقباض کرد. ابر چرخان گاز و غبار با شروع فروپاشی به‌تدریج مسطح‌ شد. یک پیتزاساز را فرض کنید که خمیری چرخان را به هوا پرت می‌کند. این خمیر در حین چرخش منبسط، باریک و مسطح می‌شود. دقیقا چنین اتفاقی برای منظومه‌ی شمسی رخ داد.

در عین حال، در مرکز ابر چرخان مسطح، مولکول‌های گاز فشرده و داغ شدند. اتم‌های هیدروژن و هلیوم تحت فشار و حرارت جدید دچار همجوشی شدند و فرایند واکنش هسته‌ای یک‌میلیاردساله‌ای را آغاز کردند که به شکل‌گیری ستاره‌ای جوان انجامید؛ خورشید. در طول ۵۰ میلیون سال بعد رشد خورشید شروع شد و گاز و غبار اطراف خود را جمع‌آوری کرد و در این حین، گرما و پرتوهای شدیدی منتشر کرد. به‌تدریج خورشید درخشان فضایی دونات‌شکل خالی در اطراف خود به وجود آورد.

با رشد بیشتر خورشید، ابر گاز و غباری دچار فروپاشی شد و دیسکی در اطراف خورشید پدید آورد که به‌تدریج منبسط و مسطح شد. در نهایت این ابر به ساختار مسطحی به نام دیسک اولیه‌ی سیاره‌ای تبدیل شد که دور ستاره‌ی جوان می‌چرخید. قطر دیسک به صدها واحد نجومی می‌رسید و ضخامت آن یک‌دهم این فاصله بود.

ده‌ها میلیون سال بعد، ذرات غبار در دیسک سیاره‌ای به چرخیدن ادامه دادند و گاهی با یکدیگر برخورد می‌کردند. برخی از ذرات به یکدیگر پیوستند و در طول ده‌ها میلیون سال این ذرات به دانه‌هایی به طول میلی‌متری تبدیل شدند. این دانه‌ها به یکدیگر پیوسته و ذرات سانتی‌متری را تشکیل دادند و به همین ترتیب، برخورد و چسبیدن ذرات به یکدیگر ادامه یافت.

در ادامه، بخش زیادی از مواد موجود در دیسک سیاره‌ای به یکدیگر پیوستند و اجرام بزرگ را شکل دادند. برخی از این اجرام به قدری بزرگ شدند که جاذبه، آن‌ها را به سیاره‌های کروی، سیاره‌های کوتوله و قمرها تبدیل کرد. اجرام دیگر مثل سیارک‌ها، دنباله‌دارها و برخی قمرهای کوچک شکل نامنظمی پیدا کردند. اجرام منظومه‌ی شمسی با وجود اندازه‌های مختلف روی یک صفحه قرار دارند؛ مواد سازنده‌ی منظومه‌ی شمسی از همین صفحه سرچشمه گرفتند. به همین دلیل حتی امروزه هشت سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی و اجرام دیگر آن روی یک صفحه قرار دارند.