想象一下，如果把太阳系比作一张黑胶唱片，那么八大行星就像沿着唱片纹路旋转的唱针。那么这种惊人的规律性是如何形成的呢？
在46亿年前，太阳系还是一片混沌的气体尘埃云，就像被风吹散的蒲公英种子。虽然每个尘埃颗粒运动方向杂乱无章，但是整体却带着微弱的旋转趋势。当引力开始让星云收缩时，就像花样滑冰运动员收紧手臂加速旋转一样，星云在角动量守恒定律的作用下越转越快，垂直方向上的物质因为没有离心力的抵抗作用，只能不断的向赤道面沉降，最终整个原始星云被“甩”成了直径两万亿公里，厚度仅为1.5亿公里的超级大圆盘。
原行星盘形成后，盘中的尘埃颗粒通过碰撞粘合，逐渐形成星子，再通过引力吸引更多的物质，最终形成行星。由于行星在原行星盘的同一平面上形成，它们的公转轨道自然继承了盘的平面，也就是黄道面，因此太阳系中的行星轨道倾角非常接近。除此之外，科学家认为早期太阳系的大量天体中，轨道倾角或偏心率过大的天体更容易发生碰撞或被抛出系统，因此经过演化淘汰后太阳系才会呈现现在平整运行状态，但是一些较小的天体，比如彗星等，还是可能会因为其他天体的引力扰动脱离原来运行的轨道。
有什么证据吗？当然。科学家曾经通过计算机模拟发现，星云物质在垂直盘面方向的运动会因剧烈碰撞而逐渐消散，其每立方厘米空间每天就能发生10^8次粒子碰撞，这些碰撞将垂直动能转换为热能，引力与辐射使99.7%的物质最终沉降到赤道平面。智利ALMA望远镜观测的金牛座HL恒星系统证实了这一过程：其原行星盘厚度与直径的比例约为0.005%，比DVD光盘还要扁平。盘内已经出现七条清晰的尘埃环，每个环都对应着正在形成的行星。
金牛座HL
这种层级吸积的“筛选”机制，导致从微米级尘埃到行星的成长过程中，轨道倾角大于5°的天体会遭遇更频繁的碰撞。科学家研究认为，倾斜10°的星子遭受撞击的概率是共面天体的300倍，这些碰撞要么粉碎天体，要么修正其轨道。地球形成时期每天要遭受一万亿次微星体的撞击，这些全球范围内的撞击不断修正地球轨道直至形成现在的运行轨道。
我们的太阳系并不特殊，在宇宙中有大量类似恒星系统，其行星运行轨道在同一平面。2017年发现的trappist-1 恒星系统让天文学家惊叹不已，这个距离地球约40光年的恒星系统里，七个岩石行星以精确的共振轨道排列，就像钟表齿轮一样严丝合缝，其共精度甚至超过了太阳系。2023年发现的hd110067恒星系统更是“模范生”，六颗行星保持着完美的节奏，自形成以来从未偏离轨道平面。
当然，宇宙真是太大了，广袤无垠宇宙从来不缺乏特立独行者。HD 80606恒星系统内有一颗轨道倾斜42°的“叛逆行星”，相当于太阳系中的木星以近乎垂直于黄道面的角度围绕太阳运行。更夸张的还有位于天蝎座的WASP-17b，它不仅轨道半径比太阳系中的水星要小，还以倒车般的逆行轨道在狂奔。
科学家认为，这些非共面轨道的形成原因多数是因为其他天体的引力干扰或者撞击所导致，比如由于银河系引力潮汐的持续拉扯，距离地球5.2万光年的牧夫座NGC 5466星团内，70%行星状星云轨道倾角超过45°。我们太阳系中的天王星虽然和其他行星共面运行，但是其自转轴倾斜角度却高达98°，相当于天王星在躺着跑，科学模拟显示，造成一现象的原因是四十亿年前，一颗两倍地球质量的天体以15千米每秒的速度斜向撞击所导致，不仅撞歪了天王星的自转轴，还改变了其卫星轨道平面。
目前的天文观测发现，大约60%类太阳恒星系统具有共面行星，但是在大质量恒星周围，这个比例会降低到约30%。科学家认为这种差异可能源于不同质量恒星的星云角动量分布差异。就像地球上的雪花没有两片完全相同，宇宙中的恒星系统也各有特色，宇宙正在用亿万种轨道形态书写着不同的演化史诗。
