屈原问天天不语，压力给到人类这边（一）
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作者：葛文迪
校对：朱宸宇
编排：陶邦惠
后台：李子琦 胡永葳 李鸣晨
恰逢农历五月初五，又到了一年一度的端午节，虽然现在端午节在很多人眼中变成了粽子节和一天假，但是纪念屈原这位让我们多了一天假和一种美食的先秦诗人，还是不能少的。
作为中国浪漫主义文学的奠基人、“楚辞”的创立者和代表作家，屈原留下了诸多佳作。其中，《天问》在前两年因为我国的火星探测器天问一号而小火了一把。屈原在《天问》中提出了一百七十多个问题，虽然其中绝大多数是关于神话与传说，但也有不少地理和天文的问题存在其中。
屈原问天，反映了当时人们对自然的思考，这些问题的答案自然没有神灵来解答，最终还是落在了我们人类的头上。今天，不管你是甜党还是咸党，希望可以在啃粽子的同时顺带解答了两千多年前屈原的问题——之一。
遂古之初，谁传道之？
上下未形，何由考之？
冥昭瞢暗，谁能极之？
冯翼惟像，何以识之？
请问远古开始之时，谁将此态流传导引？
天地尚未成形之前，又从哪里得以产生？
明暗不分浑沌一片，谁能探究根本原因？
迷迷蒙蒙这种现象，怎么识别将它认清？
关于天地是如何形成的，自古便是人们心中的疑惑，也因此诞生了各种瑰丽的神话。目前在诸多太阳系形成的假说之中，最广为接受的便是星云假说。
星云假说最早由康德和拉普拉斯提出，虽然此时的星云假说仍有许多局限性和不能解释的问题，但是它无疑是现代行星形成理论的雏形。
图为康德-拉普拉斯星云假说
最开始是一大片星云，就像是一大团分子组成的“云朵”，只不过这个“云朵”比我们抬头看到的云要大太多倍，比现在的太阳系还要大，这个“云朵”中的分子也分布得非常稀疏。
天上的云朵在受到扰动的时候，组成云朵的小液滴或小冰晶会在自然或人为的扰动下，相互结合变大。同样，在50亿年前，这片星云在外界扰动（比如附近爆发超新星产生的冲击波）的作用下，开始发生引力坍缩。引力就像绳子，将组成星云的分子拉向彼此，组成质量更大的一团分子。
云朵中的小液滴相互结合形成大液滴，从而形成降雨。星云中的气体与尘埃在引力和静电作用下相互结合，向中心发生引力坍缩，形成原恒星。
图片来源：海棠妈妈
质量大了，引力也就大了，从而可以吸引更多的分子加入其中，就像一个雪球越滚越大。就这样，这片星云中的一部分坍缩成为了一个原恒星。原恒星还远远没有达到诞生恒星的条件，内部尚未开始核聚变，但是形成原恒星的过程就已经奠定了如今太阳系的扁平结构。
我们在花样滑冰运动员表演时会注意到这样的一个现象，随着原地旋转的运动员收回伸出的手臂与大长腿，运动员的旋转速度会越来越快。而当星云发生引力坍缩的时候，分子的聚集就像是花样滑冰运动员收回手臂，使得星云整体的旋转速度越来越快，形成一个主自转轴（就像是花样滑冰运动员的旋转轴一样），相应的也就有一个主旋转平面（就像是对于花样滑冰运动员来说的水平面），而那些具有向上或向下运动速度的粒子们会因碰撞而抵消掉这些速度，最终星云整体呈现碟状（这个结构被称为原恒星盘）。
至于为什么我们的太阳系只有一个基准平面（就是现在八大行星所在的平面）而不是两个甚至多个，简单来说是因为我们生活的空间是三维空间（如果是四维空间的话，就会有两个基准平面），这一点就不详细解释了。
由于角动量守恒，旋转的物体，随着半径减小，旋转速度会变快。在星云向中央坍缩形成原恒星的过程中，旋转速度也会越来越快
图片来源：稚晖君
在引力坍缩过程中，周围的粒子被吸引着涌向原恒星运动，像极了曾经春运期间涌向车站的打工人。摩肩接踵，人与人之间难免会有摩擦，这些涌向原恒星的粒子彼此之间也会有剧烈的摩擦，从而产生一定的热和光。此时，这些热和光对太阳系的内部就进行了初步的分区。在高温之下，最近的区域内的物质全部汽化，直到几百万公里之外，温度才降低到金属和矿物质可以维持固态，这里也就构成了太阳系内侧，现在的水星、金星、地球、火星和小行星带就位于这片区域。更往外走，温度可以低到零下三百多度，水、甲烷和氨都已经成冰，后来成为了太阳系外侧，现在的木星、土星、天王星和海王星就位于这片区域。
只有发生核聚变，才可以被称为恒星，此时向里的引力与聚变产生的向外的压力，相互平衡，恒星的大小几乎不变。在我们的太阳刚形成时，其内部发生的是氘聚变，温度相对低一点（几十万度），颜色偏红一些，在氘核消耗完后进一步坍缩，温度达到几百万度，发生氢聚变，一直持续到现在。
图为我们的太阳以及内部正在发生的氢聚变反应式
图片来源：腾讯网
随着不断吸聚原恒星盘中的物质，原恒星的质量不断增大，温度持续升高。当温度升高到几百万度，原恒星迎来了它生命中的重要时刻——核聚变，真正成为了一颗恒星。在这个过程中，原恒星会释放出强烈的星风和紫外辐射。虽然恒星的产生会吸聚星云中的一部分物质，但是这个星云仍然是被大量气体与尘埃所充斥，而原恒星吹出的星风一点点地将这些物质吹离，成为了之后形成太阳系外侧行星的“原料”，充足的“原料”也使得后来形成的太阳系外侧行星的体积非常巨大。
恒星的形成吸收了原恒星盘中的大量物质，而剩余的气体和尘埃被称为原行星盘，包括地球在内的八大行星就诞生在这个原行星盘中。原行星盘中的气体与尘埃在引力和静电作用下开始一点点聚集在一起，一点点成长为直径达到数米的岩体，再一点点成长为直径达到几公里的星子。
一般而言，原恒星盘和原行星盘之间并未有明确的边界，另外，在行星形成后期，原行星盘的气体大部分已经消散，盘中主要为星子和原行星，通常称此时环绕恒星的盘为碎片盘。原恒星盘、原行星盘和碎片盘可以统称为星周盘。
图为金牛座星周盘（请不要问我为什么没有太阳系星周盘的图片）
图片来源：张小平
质量大的星子比质量小的星子对周围物质的吸引能力更强，渐渐地，质量大的星子就会将自己周围的其余星子和残余气体尘埃“清理干净”，成为一颗原行星。随着越来越多的原行星出现（尤其是原木星），彼此之间的引力作用使得大家都不能“安分”地围绕太阳运动，轨道发生拉扯，原行星之间碰撞融合（比如原始地球与一颗原行星碰撞，破碎的地壳地幔飞溅入太空并最终形成了今天的月球），大量的星子被原行星的引力作用而在太阳系内四处乱飞，在月球表面留下了诸多陨石坑，也给地球带来了水。
总的来说，太阳系的形成过程就像是一局贪吃蛇游戏，太阳这条最大的蛇吃掉了全局中绝大多数的豆豆，小蛇们瓜分余下的豆豆并彼此合并，最后剩下了包括地球在内的8条小蛇。当然，除了这些以外，太阳系中还有一些小行星和彗星之类的天体，或许它们在某一天也会被“吃掉”吧。
如果地球不去“流浪”，将来地球也会被太阳“吃”掉吧
最后，编者谨代表牧夫天文团队全体同仁
祝大家端午安康！
DRAGON BOAT
FESTIVAL
责任编辑：郭皓存
牧夫新媒体编辑部
『天文湿刻』 牧夫出品
微信公众号：astronomycn
基特峰望远镜上空的武仙座τ流星雨
图片来源：Jianwei Lyu (Steward Obs., U. Arizona)
谢谢阅读