太阳系是扁的，旅行者1号沿垂直方向飞，不就很快飞出太阳系吗？-木庄网络博客

本文摘自人民资讯，原文链接：https://mini.eastday.com/mobile/211031024335553559038.html，侵删。

44年前，为了追赶一次罕见的行星排列现象，旅行者1号发射升空。在完成行星探测任务，并且拍摄了最后的太阳系全家福之后，旅行者1号正式开启了更加宏大的星际任务。

旅行者1号经过行星的引力加速，达到了飞向星际空间所需的速度，太阳的引力无法再把它拉回来。尽管如此，以旅行者1号现在的飞行速度（16.9 km/s），飞出太阳系需要的时间长达17700年。

另一方面，太阳系是扁平的，就像一个圆盘。既然如此，为什么不让旅行者1号从垂直于盘面的方向飞行，这样不是很快就能飞离太阳系吗？

在太阳系中，八大行星的公转轨道都在太阳赤道面的上下方附近，基本上是共面的。从地球上看来，太阳在天空中的运行轨迹处于一个狭长的范围内，这就是黄道带，月球和各大行星都在其中穿行。

虽然太阳系的各大行星轨道看似共面，但太阳系的形状并不是扁平的，其实是球状的。太阳是太阳系的主宰天体，它那强大的引力束缚着各大天体的运动。从牛顿万有引力定律来看，引力并没有方向，太阳无论朝向哪个方向都会产生引力。

如果有颗行星的质量与地球相同，并且它与太阳的距离等于日地距离，但公转轨道垂直于黄道面，那么，这颗行星就会像地球那样受到相同的太阳引力作用，它的公转速度和周期与地球是完全一样的。

既然太阳的引力作用没有方向性，那么，太阳系的结构就应该是球形的。根据计算，太阳的引力主宰半径为1光年，这是一个被称为希尔球的球状空间。但为什么各大行星的轨道几乎是共面的呢？黄道面的上下方还有什么东西没有？

在45亿年前，太阳系还只是一团星云，直径有数光年。星云中的物质互相碰撞结合，在中心坍缩成恒星，这就是太阳。星云中的物质在各个方向上发生碰撞，互相抵消后，在某个方向上会留下净角动量，星云整体会朝着这个方向自转。

随着物质不断落入中心，星云自转速度不断加快，这可以想象一下收起双手的滑冰者在原地越转越快。在旋转平面上，自转速度最快。而在旋转平面上下方，自转速度较慢，其中的物质无法对抗中心的引力作用，所以会被吸进去。

就这样，星云逐渐变得扁平，形成了行星盘。在行星盘中，残余的物质互相碰撞，形成越来越大的天体，最后诞生了行星。因此，行星的轨道几乎都是共面的，而且公转方向也都是一样的。

由于黄道面上下方的物质基本上都掉进原始太阳中，所以那里并没有大型天体形成。少部分残留下来的星云结合成了小行星、彗星，它们环绕着整个太阳系，形成了球壳状的奥尔特云。

因此，太阳系的结构是球状的，无论旅行者1号朝着哪个方向飞行，飞出太阳系的时间都是一样的。事实上，如果不沿着黄道面方向飞行，旅行者1号甚至都有可能无法飞出太阳系。

因为地球绕着太阳公转，沿着黄道面方向飞行，可以从地球公转那里获得轨道速度。这样飞向木星和土星，还能利用它们的引力加速，最终获得太阳系逃逸速度。

在黄道面上下方，并没有行星之类的大型天体，旅行者1号在那飞行，几乎什么都遇不到，只有空荡荡的空间。除非像某些特殊的恒星系统，比如，位于154光年外的HD 3167系统，其中的行星轨道呈现垂直，这样朝着黄道面垂直方向飞行才有意义。

来源：火星科普

太阳系是扁的，旅行者1号沿垂直方向飞，不就很快飞出太阳系吗？