（清華大學物理系褚志崧、褚志彪整理）
距今三百五十年前，荷蘭的科學家海更斯利用伽利略對木星及其衛星的觀測結果，第一次對「太陽系誕生」的問題提出科學性的描述。他指出，太陽系裡的行星有如月球繞地球般的以太陽為中心繞其而行，而繞行的方向則與太陽自轉的方向相同。除此之外，所有的行星都在同一個平面上運行。
而大約在兩百年前，法國的科學家拉普拉斯在一次觀察中發現：土星呈扁平球型而不像地球那麼圓是因為土星的自轉速度太快所造成的。這個發現讓拉普拉斯對太陽系誕生的過程有了一個清晰的影像。他認為，太陽系剛形成的時候，是一團會旋轉的高溫球型雲氣。不過，由於旋轉的速度很快，雲氣逐漸被"拋"到赤道附近，使得雲氣團變成扁平的盤狀構造。而遠端的雲氣因為較不容易感受到雲氣團中心放出的熱，久而久之便互相凝結成一塊塊的固體。這些一塊塊的固體如果再經過一段時間的凝結，便會成為如今我們所見的九大行星了。拉普拉斯並且以理論推算出來，在這種狀況下最穩定的行星運行方式就是處於同一平面上的圓形軌道。這個完美的結果與海更斯對太陽系的描述完全符合。
然而，一百年之後，喬治達爾文指出了這個模型的錯誤之處。他說，依據模型的說法，當初太陽系形成時把自己的角動量1分給了太陽和數個行星。但是，如果把今天所有行星的角動量都"還"給太陽的話，太陽系其實並沒有足夠的旋轉速度把球型的雲氣團"拋開"而成為盤狀的氣團結構。這麼一來，行星就更不可能被製造出來了。
很幸運的，最近二、三十年隨著對土星環及木星周圍衛星的漸漸瞭解，尋找太陽系的誕生之謎終於有了突破性的發展。
在新的理論裡指出，宇宙誕生時所產生的大量雲氣物質受到彼此的重力吸引，而由四面八方向雲氣團中心移動並在那兒相撞（就像蘋果會從蘋果樹上掉下來一樣）。經過這麼一撞，大部分的雲氣物質會沿著水平方向被彈開，因而形成一個盤狀的雲氣結構。剛形成的盤狀結構會旋轉，而且內圈的雲氣旋轉得比外圈還快。這個速度差使得內、外圈的物質互相摩擦，因此導致內圈物質喪失速度而"掉入"氣團中心並形成球型結構，而外圈物質則因為獲得速度反而被"推"到氣團外圍，於是一個太陽系的初步形狀便出現了！此後很長的的一段時間內，處於外圍的雲氣經過長期的碰撞、凝結，逐漸地聚合成更大塊的石塊─也就是現在太陽系中較小的行星，例如我們所居住的地球。而這些像地球一樣的巨大石塊繼續與其它石塊結合之後，較大的行星（如木星）便出現了。但是，因為這些行星實在太龐大了，所以連周圍的雲氣物質都被它們"抓"了過去。就如同太陽系形成的過程般，這些巨大的行星也利用這些雲氣物質製造了屬於自己的小行星─衛星。這一切，隨著雲氣物質的漸漸消逝，一個美麗的太陽系便悄悄地誕生了。
今天，太陽系的誕生之謎似乎即將被解開，但是浩瀚的宇宙裡仍然充滿著值得我們去發覺的秘密。而也就是這股神秘感，讓科學更顯得迷人。
註1 即描述一個物體的旋轉程度的一種量，太陽系形成時，其角動量即固定。 |
