太陽系は何故平面なのですか？

太陽系を横からみたとき、x軸はそれぞれですがy軸はほぼほぼ同じなのは何故ですか

あと、こんなにも遠い場所にあるのに惑星が近づいたり離れたりせずに一定の軌道を保っていられるのは何故ですか

No.7 ベストアンサー 回答者： satoumasaru 回答日時： 2016/06/15 17:30

はじめまして、

太陽系はなぜ平面かとのご質問ですね。たしかに太陽を回るだけだったら、惑星がもっと自由にいろんな回り方をしても不思議ではないですよね。現在の天文学ではこれは太陽系の生成の過程のせいだといわれています。

太陽系は最初、円盤状のガス雲として生まれました。そして中央部に凝縮したのが太陽となり、まわりのガスが凝縮して惑星となりました。そのため、すべての惑星は太陽にたいして同じ方向で回転しています。太陽系の外でも、円盤状にガス雲ができている太陽系誕生等時のような星雲も観測されています。

惑星が一定の軌道を保っていられるのは、既に回答があるように引力と遠心力がつりあっているからです。引力の強さは距離の２乗に反比例します。ですから太陽の引力が強い水星は 秒速47.36km/sですが太陽の引力が弱い海王星は5.44km /sでつりあっているのです。それともっといえば、一定の軌道を保たなかったものは他の惑星に衝突したり、太陽系外に飛ばされたりして淘汰されたといえるかもしれません。

No.6 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/06/15 13:28

>太陽系を横からみたとき、x軸はそれぞれですが

>y軸はほぼほぼ同じなのは何故ですか

x軸? まあそれは置いといて、太陽は、薄く広がった分子雲が
僅かな密度の偏りにより収縮して出来たと推測されています。

この時僅かな角運動量の片寄りにより、収縮するに従って
全体が回転を始め、やがて円盤上に纏まってゆきます。
この円盤上で生まれたのが惑星です。

>こんなにも遠い場所にあるのに惑星が近づいたり
>離れたりせずに一定の軌道を保っていられるのは何故ですか

シミュレーションによると惑星には過去に何度もかなり激しい
軌道の変化があったことがわかってます。
いま比較的落ち着いているのは、たまたま
木星と土星が太陽から比較的遠い位置にあるからでしょう。

No.5 回答者： yhr2 回答日時： 2016/06/14 10:13

惑星同士が相互に「引力」（万有引力ですね）で引き合うので、なが～い時間をかければ徐々に「平面」に近くなって行きます。

好き勝手な3次元配置でバラバラな周期よりも、「2次元に近い配置に」なった方がエネルギー的に安定しますから。

「周期のバランスをとって安定する」のは、なかなか自然にはうまく行かないのでしょうね。「１対１」ならともかく、「多対多」ですから厄介です。
ですから、まずは先に上のような「２次元に近い配置」に移行しているのでしょう。「２次元に近い配置」でも相互の「引力」は働いていますから、相互の周期をさらに安定化する方向に移行する作用は今も続いていると思います。（だから、地球の公転周期も徐々に変わっている）

＞こんなにも遠い場所にあるのに惑星が近づいたり離れたりせずに一定の軌道を保っていられるのは何故ですか

上に書いたように、安定はしていないと思いますよ。常に変化しているのが宇宙です。変化の範囲やスピードが人間の生活圏や時間とスケールが違うだけで。

No.4 回答者： いちろう459 回答日時： 2016/06/14 09:08

y軸はほぼほぼ同じ→それは平面じゃないよ。

平面とはy＝0.
いわゆる二次元のこと。
遠くから見ると平面に見えても、近づけばけっこうな厚みと振れ幅があるので平面だと考えるのはまちがい。

>こんなにも遠い場所にあるのに惑星が近づいたり離れたりせずに一定の軌道を保っていられるのは何故ですか

親子だったり、兄弟だったりだから。
着かず離れずのいい関係なんやろね。

No.3 回答者： shien-r 回答日時： 2016/06/14 08:29

太陽系が現在の形を成している要因は

太陽の引力と、各惑星の引力、遠心力によるものです。

水平面上にある惑星に、Ｙ軸を公転面とする惑星を加えると
当然そこにも引力が生まれます。
生まれた引力は他の惑星にも影響を及ぼし、公転や自転などを変化させます。
その変化が最も落ち着いている現在の状況が、太陽系惑星の公転面が
水平である状態である、ということです。

過去や未来は分かりませんが、もしかするとその内水平ではなくなるかもしれません。

惑星同士が一定の距離を保っている理由もまた同じです。
互いの引力と公転による遠心力のつり合いが取れているからです。
互いが公転上で影響を与えにくい、または等距離を保つのに
最適な距離であるからこそ、現在は等距離でいる、ということです。
このいずれかの力や他の何かの力の影響があり
バランスが崩れてしまえば、当然瓦解する状況でもあります。

No.2 回答者： papabeatles 回答日時： 2016/06/14 08:26

土星の輪を考えた方が良いと思います。

昔はいろんな角度で、星屑が飛び回っていたのだと思います。しかし全く同じスピードでない限り別の星屑とぶつかることになります。その時に飛び散る破片もあるでしょうが二つがぶつかってより大きな箸くずになると思います。これが何億年も続いているのだから土星の輪の水平の面以外の星屑はみんななくなったのだと思います。同じ平面にいて、中心が同じなのだから、ぶつかる確率は少なくなります。

No.1 回答者： trajaa 回答日時： 2016/06/14 07:40

>一定の軌道を保っていられるのは何故ですか

重力と遠心力の釣り合いが取れているから

同様に
>軸はほぼほぼ同じなのは何故ですか
これも、当初は違うものも存在したがそう言うのは釣り合いが取れずに、他のモノに吸収されたり弾き飛ばされたりして残らない