回答:
太陽の原始段階では、(回転する)ガス雲に囲まれていました。この雲は流体のように振る舞い(まあ、気体は流体です)、角運動量の保存のために降着円盤に平らになりました。惑星は、ディスク内のダストの圧縮からディスク内のダスト/ガスから最終的に形成されました。このプロセスは、塵を平面から移動させないため(重力の垂直方向の力はすべてディスクに向かって)、最終的な惑星も平面内にあります。
降着ディスクを平らにする必要があるのはなぜですか?さて、最初に、降着円盤が形成される前の原始星とガス雲を想像してみましょう。通常、このような設定では、粒子がほぼ一方向に回転します。逆行軌道で回転するものは、衝突のために自分自身を反転させることになります。
このガス球には、正と負の垂直速度を持つ粒子が同数存在します(特定の時点で、回転により速度記号が反転します)。衝突により、最終的にこれらはすべてゼロになります。
惑星の周りを回転する粒子は、惑星の投影が大円になるように常に回転します。したがって、垂直速度がゼロではなく、垂直位置がゼロ以外の粒子を使用することはできません(これは大円ではない軌道を意味するためです)。したがって、垂直速度が低下すると、軌道の傾きも減少します。最終的には、垂直方向の広がりがほとんどない降着円盤に至ります。
プロトサンを周回するガス雲が円盤を形成した理由は次のとおりです。
このガス雲には、合計エネルギーと合計角運動量という2つの特性があります。角運動量は保存されますが、エネルギーは保存されません。放射線は流体の温度を下げるため、エネルギーを減らします。そのため、最終的に、雲は与えられた角運動量で最小エネルギー状態に落ち着き、それは円形回転のディスクです(そのため、ほとんどの運動エネルギー[熱を含む]は、角運動量全体に寄与する速度成分になります)。
ディスク内のガス要素間の角運動量の再分配は、角運動量の外側への輸送とガスの内側への輸送をもたらし、プロトサンへの付着をもたらします。