八大行星軌道為何如此間隔

太陽系八大行星軌道各行其是，有序運(yùn)行，其主要間隔原理是什么呢？當(dāng)然，偶然性因素是必不可少的，八大行星軌道的形成，受到一定的偶然性因素影響是很正常的。偶然性因素是宇宙萬物的永恒影響因素。當(dāng)然，也確實(shí)有一些重要的因素在影響著八大行星的產(chǎn)生或軌道的產(chǎn)生。以下我們探討一些。

我們看看八大行星軌道的數(shù)據(jù)，我們似乎就可以建立一些感覺。比如，八大行星軌道的間距似乎有逐漸擴(kuò)大的趨勢，這可以讓我們產(chǎn)生靈感。這會不會與軌道之間的勢能差異有關(guān)??？距離太陽越遠(yuǎn)，受到的太陽引力就越小，只有更寬的軌道距離，才能實(shí)現(xiàn)類似的引力勢能間隔。還真有這個道理呢！

我們還知道，距離太陽越遠(yuǎn)，軌道天體的環(huán)繞速度就越小。而這個環(huán)繞速度似乎也會影響軌道間距，好了，這個想法很好，確實(shí)有影響。

實(shí)際上，太陽系八大行星的軌道間距就是由這兩個因素決定的。再有一些偶然性因素的影響，就決定了我們太陽系八大行星的軌道間隔現(xiàn)狀。

我們找出引力勢能公式，E=-GMm/r，其中的負(fù)號是由我們選取的引力勢能零點(diǎn)決定的，這是選擇無窮遠(yuǎn)處的引力勢能為零，在有限的距離內(nèi)，引力勢能當(dāng)然為負(fù)了。對于能量來說，這個負(fù)號沒有什么意義，我們可以去掉。兩個軌道之間的引力勢能差，就是兩個相鄰軌道之間的勢能差。這個勢能差的大小決定了束縛軌道內(nèi)運(yùn)動物質(zhì)的能力大小。而軌道內(nèi)運(yùn)動物質(zhì)的速度大小是由軌道位置的環(huán)繞速度決定的。因此，軌道內(nèi)想束縛較多運(yùn)動物質(zhì)，就需要軌道擁有的勢能差接近軌道位置的環(huán)繞速度大小。這樣才能把天體物質(zhì)比較穩(wěn)定地束縛到軌道內(nèi)，進(jìn)而逐漸發(fā)育出較大的天體。

我們找一下環(huán)繞速度公式，V=√(GM/r)，大家可以根據(jù)向心力公式與萬有引力公式算出來，對于太陽系的環(huán)繞速度來說，G就是萬有引力常數(shù)，M是太陽質(zhì)量，r是環(huán)繞太陽的天體距離太陽中心的半徑。對于質(zhì)量為m的天體，其環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)所擁有的動能是E動=0.5（GMm）/r。

距離太陽最近的水星軌道平均距離太陽0.38天文單位，0.57億千米。金星距離太陽是0.72天文單位，1.08億千米，水星軌道到金星軌道的距離是0.34天文單位。地球距離太陽是1天文單位，地球軌道距離金星0.28天文單位?；鹦蔷嚯x太陽1.52天文單位，地球軌道距離火星0.52天文單位。小行星帶距離太陽2.17到3.64天文單位，火星距離小行星帶距離大致是1個天文單位。木星距離太陽5.2天文單位，土星距離太陽9.54天文單位，二者相距離4.52天文單位。天王星距離太陽19.218天文單位，距離土地軌道9.678天文單位，海王星距離太陽30.06天文單位，與天王星軌道相距10.842天文單位。

質(zhì)量為m的天體在水星軌道的引力勢能是E=-GMm/r，r=0.57億千米。質(zhì)量為m的天體在金星軌道的引力勢能是E=-GMm/r1，r1=1.08億千米。金星軌道與水星軌道的引力勢能差是GMm/r-GMm/r1=GMm（1/r-1/r1），金星軌道與水星軌道的環(huán)繞速度對應(yīng)的環(huán)繞動能分別是0.5GMm/r和0.5GMm/r1?？梢钥吹礁鱾€軌道的環(huán)繞動能是引力勢能的二分之一。兩個軌道的引力勢能差接近內(nèi)軌道，也就是接近引力勢能大的那個軌道所對應(yīng)的環(huán)繞動能的時候，這兩個軌道比較接近實(shí)際情況。

我已經(jīng)全部算過具體的數(shù)據(jù)了，在這里我就不再一一表達(dá)出來了?？梢宰约河H自算一算。結(jié)論是；八大行星中，相鄰行星軌道的間距所蘊(yùn)含的引力勢能差，接近這兩個相鄰軌道中，距離太陽近的那個軌道位置對應(yīng)的環(huán)繞動能。這就是成熟的八大行星軌道的間距情況，此時，不要忘了小行星帶，畢竟，小行星帶也曾經(jīng)發(fā)育了一顆大行星。只是后來發(fā)生了不幸的碰撞事件，撞碎了。此時，木星已經(jīng)發(fā)育壯大，引力干擾小行星帶碎片的融合，小行星帶碎片再想融合到一起，幾乎不可能了。

小行星帶的初始行星與八大行星幾乎都是在同一時間開始發(fā)育的，在太陽系前期，那時木星與土星并不特別大。后來類地行星與小行星帶的初始行星生長緩慢，而木星與土星依然依靠廣闊的軌道空間，快速生長，質(zhì)量懸殊逐漸加大。行星質(zhì)量越大，引力效應(yīng)就越大，此時會產(chǎn)生馬太效應(yīng)，木星與土地進(jìn)一步加速增大，進(jìn)一步拉大了類地行星與小行星帶初始行星的質(zhì)量差異。

我們地球也曾經(jīng)有過類似小行星帶初始行星的遭遇，可能只是由于碰撞的不太過分，或者是由于地球附近沒有特別大的行星，才能逐漸愈合。碰撞出的物質(zhì)形成了大大的月球，大部分碰撞出的物質(zhì)，依然回到了地球。如果，地球附近有質(zhì)量很大的行星，也許地球再也沒有機(jī)會聚合到一起了，會成為另一個小行星帶。

根據(jù)數(shù)據(jù)，我們可以感覺到，地球軌道距離金星軌道的距離有些近，這是八大行星軌道變化比較特殊的地方，屬于不正常現(xiàn)象。為何如此呢？難道與擁有一個質(zhì)量較大的鄰居金星有關(guān)嗎？二者具有相互拉近的趨勢，二者的引力，拉近了相互的距離。日積月累，促使地球與金星距離較近。水星距離金星相對有些遠(yuǎn)，這也是不太正常的現(xiàn)象。當(dāng)然，我們已經(jīng)說了，就是地球與金星相互拉近所致。讓金星與水星的距離逐漸拉遠(yuǎn)了。