Почему планеты вращаются в одном направлении?


21

Теоретически, планеты имели бы примерно равные шансы на то, чтобы идти в ту или иную сторону по своей орбите, но в действительности это не так (по крайней мере, в нашей солнечной системе). Почему это?


12
«Теоретически, планеты имели бы примерно равные шансы попасть в ту или иную форму на своей орбите» . Это совершенно неправильно. Планеты формируются из большого облака пыли. Каким бы образом ни вращалось облако пыли, тогда, конечно , именно так планеты и вращаются! "Это так просто!" Вы, действительно, просто видите оригинальный шар пыли, все еще вращающийся вокруг. Представьте себе фильм, в котором слегка вращается шар пыли, а затем формируются планеты, и, просто говоря, продолжают вращаться таким образом.
Толстяк

О, я просто подумал, теоретически у облака пыли нет вращения.
Мобал

4
Если бы у пылевого облака не было вращения (что крайне маловероятно), оно просто упало бы в формирующуюся протозвезду.
RBarryYoung

Теоретически может быть планета, которая вращается в противоположном направлении, или в плоскости, очень отличающейся от плоскости других, но тогда это должна быть планета, которая не была сформирована в той же системе, но была захвачена. Такие планеты-изгои, однако, довольно редки по сравнению с количеством солнечных систем и нормальных планет.
вс

Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перенесен в чат .
call2voyage

Ответы:


36

По той же причине (почти) все они вращаются в одном направлении: из-за сохранения момента импульса.

До появления звезды и ее планет существует только облако неорганизованного газа и небольших молекул. Солнечная система сформировалась из такого облака около 4,6 миллиардов лет назад.

В этом масштабе внутри облака наблюдается небольшое вращение. Это может быть вызвано гравитацией близлежащих звездных объектов, локальными различиями в массе в виде взбалтывания облаков или даже воздействием далекой сверхновой. Дело в том, что все молекулярные облака имеют как минимум небольшое вращение.

В большой системе, такой как молекулярное облако, каждая частица имеет некоторый момент импульса, и все это складывается в очень широкой области. Это большой импульс, и он сохраняется, поскольку облако продолжает разрушаться под действием собственной силы тяжести. Этот момент импульса также сглаживает облако, что является причиной, по которой Солнечная система близка к плоской.

введите описание изображения здесь

Когда облако окончательно разрушается, оно образует звезду и вскоре после планет. Однако момент импульса всегда сохраняется. Вот почему все планеты движутся по одной и той же орбите, и поэтому почти все они вращаются в одном направлении. Там нет ничего, чтобы повернуть их в другом направлении, поэтому они будут продолжать вращаться в том же направлении, что и исходное газовое облако.

Однако есть несколько исключений. Всякий раз, когда объекты формировались таким образом, что отправляли их по орбите в противоположном направлении, они обычно сталкивались с объектами, идущими в том же направлении, что и исходное облако. Это уничтожило любые отдаленные объекты или отправило их в том же направлении, что и исходное облако.

Тем не менее, два огромных исключения - планеты Венера и Уран. Уран вращается вокруг оси почти 90 градусов (на боку). Венера тем временем вращается в противоположном направлении, как Земля и другие планеты.

В обоих случаях имеются убедительные доказательства того, что эти планеты были поражены крупными объектами в некоторый момент в далеком прошлом. Удары были достаточно большими, чтобы преодолеть момент импульса тел и придать им другое вращение. Есть также ряд других теорий; например, некоторые астрономы думают, что Венера, возможно, перевернулась с ног на голову. Дело в том, что с обеими этими планетами произошли нерегулярные события.


4
+1 для простоты и объяснения. Итак, мы снова встретились. Я не знаю, как вы справились лучше, чем ваш последний ответ на один из моих вопросов, но вы сделали!
Мобал

Очень хороший ответ Еще одно исключение, о котором я могу подумать, это когда чужой объект захвачен гравитацией.
Себб

1
Вот простая визуализация, чтобы помочь ответу SirC. Визуализация гравитации Визуализация углов противоположных орбит, исправляющих себя, происходит около 2:45. Эта демонстрация предназначена для старшеклассников, однако она по-прежнему полезна.
Dupontrocks11

@ Dupontrocks11 Это отличное видео, я видел его раньше. Я думал о включении этого, но я не хотел, чтобы этот ответ был слишком длинным.
Сэр Cumference

@ Dupontrocks11 Видите ли, я смотрел это видео некоторое время назад. Если я прав, это должно представлять пространство-время.
Mobal

4

Ответ сэра Кумферса великолепен. Молекулярные облака, как правило, в тысячи раз массивнее Солнечной системы, и, поскольку они менее плотные, их объем значительно больше.

Мы не знаем, откуда взялась наша Солнечная система, и мы не знаем, сколько других звезд родились в одном и том же облаке, возможно, сотни или даже тысячи (совсем недавно предполагалось, что одна или две звезды являются сестрами Солнца, но жюри, насколько я знаю, до сих пор на этом).

В любом случае, из-за межзвездных ветров, магнитных полей, взрывов сверхновых или какой-то другой разницы в средней плотности, объем нашего материнского молекулярного облака начал разрушаться из-за того, что гравитация в некоторых областях была немного больше.

Чем больше облако концентрировалось, тем сильнее увеличивалось гравитационное притяжение, тем быстрее оно разрушалось. В то время как пыль и газ сталкиваются, вся система сохраняет энергию и импульс (поскольку она является изолированной системой), и, следовательно, наивно полагать, что орбиты планет должны быть случайными - что означает, что в любом случае, вы, кажется, предполагали, что пространство равно двум размерный, и наиболее случайное расположение будет плоским диском.

Нет. Это была бы сфера ... как рой мух вокруг чего-то вонючего. Когда мы программируем компьютер для моделирования скопления случайных частиц пыли и газа, оказывается, что он случайно выберет предпочтительное направление. Случайное пылевое облако рухнет в диск с большинством частиц, вращающихся в одном и том же направлении (это игнорирует возможные эффекты Млечного Пути, влияющие на процесс, поэтому даже без молекулярного облака, вращающегося вокруг центра Млечного пути, будет происходить образование диска ).

Имейте в виду, что эти ответы являются предварительными: большая часть гравитации в Млечном Пути принадлежит темной материи, и мы все еще работаем над пониманием того, как это влияет на звездообразование, и пока мы не узнаем намного больше о темной материи, мы не можем убедитесь, что наши модели компьютеров верны. Как правило, мы предпочитаем модели, которые дают результаты, аналогичные фактическому состоянию нашей Солнечной системы.

Но угадайте что? У тысяч экзопланет, которые мы обнаружили, гораздо больше «горячих Юпитеров» (газовых гигантов, очень близких к их звездам), чем мы ожидали. Поэтому мы корректируем наши модели. Одна популярная идея состоит в том, что у планет было намного больше столкновений, чем мы привыкли думать. Это означает, что больше планет находится в непосредственной близости от звезды, и больше планет фактически выбрасывается из звездной системы. Кто знает, возможно, именно отсюда пришла Тея.


3
Хотите добавить немного форматирования в ваш ответ, чтобы его было легче читать?
Хоманнфан

Я согласен и с Хоманфаном. Форматирование заставило меня перестать читать.
Mobal

@Mobal Я отформатировал его для него.
сэр Cumference

@SirCumference И я добавил на это.
Mobal
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.