행성들이 공전할때 왜 일직선으로 하게되나요

Question

태양계는 태양을 중심으로 행성들이 공전을 하고있는데 모든 행성들이 일직선으로 공전을 하고 있는걸로 알고 있는데 왜 일까요 우주 공간은 상상 할수도 없이 넓은데 360도 어느 방향으로 공전을 할수있지 않을까요 궁금해요

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

태양의 적도방향 수평을 맞춰 도는것이 원심력이 최대가 되기 때문입니다.

마치 토성의 고리가 토성의 자전방향과 일치하는것과 같은 원리입니다.

감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

태양계가 만들어질 당시 초기 회전 운동량을 가지고 같은 (궤도)면에서 같은 방향으로 회전하고 있다가 태양이 되지 못한 잔여물들이 서로 뭉쳐 행성을 이루었기 떄문입니다.

태양은 거대한 질량체이며, 행성이나 혜성 또한 질량을 가지고 있어 서로간에 만유인력(중력)이 작용합니다. 그리고 물리학(고전역학)에서 태양과 행성, 태양과 혜성과 같이 두 질량체 사이에서의 운동을 기술할 수 있습니다. 이 때 운동 초기(생성 초기)에 갖고 있는 에너지(회전 에너지), 각운동량(회전 운동량) 등에 의해 물체의 운동이 결정됩니다. 두 물체 사이에 각운동량(회전량)이 있을 경우에 가능한 궤도 운동으로는 원 궤도, 타원 궤도, 쌍곡선 궤도, 포물선 궤도 운동이 있습니다. 그래서 대부분의 행성들이 타원 궤도 운동을 하는것이죠. 혜성 또한 타원 궤도 인데 긴 궤도(긴 장반경)의 운동을 하는것입니다. 물론 쌍곡선 궤도나 포물선 궤도를 가지고 있는 물체도 존재하며 태양 근처로 한번 왔다면 그 뒤로는 영원히 볼 수 없습니다.

Answer 3

공전을 하는 이유는 행성간의 만유인력 때문입니다.

이 만유인력에 의해 행성간의 구심력이 생기게 되고,

구심력에 의해 원운동이 가능합니다.

한 평면에 대해서 원운동을 하지 않으려면 만유인력외에 새로운 힘들이 필요하게 됩니다.