Почему наша солнечная система «наклонена» примерно на 63 ° относительно плоскости нашей галактики?

Наша собственная солнечная система «наклонена» примерно на 63 градуса относительно плоскости галактики. Была ли она когда-либо исследована или есть какая-либо научная теория, которая могла бы объяснить причину, по которой наша солнечная система и солнечные системы вообще не "в линию" к плоскости галактики? Что именно определяет ориентацию солнечных систем?

solar-system galaxy laws-of-physics

— е-суши
источник

Я могу быть здесь над головой, потому что я просто дилетант, но я нашел эту концепцию интригующей. Конечно, ответ таким образом может нарушить протокол, и в этом случае я уйду. Если нет, то я нахожу интересным во всем этом то, что кембрийский взрыв в эволюции произошел примерно в то же время, когда Солнечная система была захвачена Млечным путем. Я подозреваю связь. Оливер

@oliver "захвачен Млечным путем"? Я не вижу ответа на этот вопрос, кроме вашего собственного, который предлагает это, а ваш ответ не дает предполагаемой даты захвата. Как тогда совпадает кембрийский взрыв?

— call2voyage

У меня нет большого опыта в астрономии, но я все равно хотел бы постулировать теорию. Наша солнечная система имеет наклон приблизительно на 63 ° относительно оси вращения Млечного Пути, верно? Мы наблюдаем, что наша система не одинока в наклоне - это то, что я понимаю из чтения выше. Каков угловой наклон Галактики Андромеды относительно Галактики Млечный Путь? Возможно ли, что Андромеда прошла в непосредственной близости от нашей галактики около 4-5 миллиардов лет назад по краю, на котором в настоящее время находилось наше Солнце, с силой гравитации, извлекающей большие куски вещества из нашего солнца w

— Крис

который позже застыл, чтобы сформировать планетную систему, в которой мы живем сегодня? Также не только формируя нашу систему с наклоном, но также вызывая формирование других планетных систем с переменным наклоном относительно его расстояния от Андромеды и гравитационной силы, действующей, когда Андромеда проходила мимо? Как я уже говорил, у меня нет астрономического опыта, и поэтому эта теория не претендует на роль простого предложения.

— Крис

@ e-sushi Звездные системы формируются из пузырьков материала, которые кружатся в разные стороны, как вихри в горном ручье, хотя ручей в целом движется вниз по склону. Скачайте и установите Universe Sandbox и играйте в некоторые симуляции, особенно галактические столкновения и другие сценарии столкновений - это покажет вам, как в маленьком локальном масштабе вещи могут вращаться во всех направлениях, даже когда вся галактика имеет общее направление и вращение.

— Флорин Андрей

Ответы:

Наклон нашей солнечной системы (или любой звездной системы) определяется суммарным угловым моментом газового облака, из которого оно образовалось. Это может быть немного расплывчатым ответом, но со временем считается, что образование звезд и их соответствующих планет выглядит примерно так:

Формирование звезды

Другие влияния (суммарные силы: может быть, вблизи массивных объектов или других компонентов галактики) на наклон плоскости звездной системы, безусловно, могут вызвать прецессию ее оси во времени. В качестве примера этого приведем прецессию гироскопа .

Было бы действительно интересно узнать распределение углов между плоскостью галактики и плоскостью звездных систем, хотя я бы поспорил, что многие из них просто выровнены с самим диском.

— astromax
источник

Я не согласен, прецессия будет явно незначительной по сравнению с первоначальным эффектом турбулентности во время первой стадии процесса звездообразования.

— MBR

Это справедливое замечание - то, что я не учел.

— astromax

Кроме того, когда вы говорите турбулентность, вы можете уточнить? Ваша турбулентность должна была бы вызвать изменение поля скоростей, перпендикулярного плоскости диска. Какие турбулентные механизмы вы здесь имеете в виду?

— astromax

«Турбулентность» относится к турбулентным движениям в ISM. Если вы хотите узнать о свойствах турбулентности, это, вероятно, смесь сжимаемых и соленоидальных мод. Если вы хотите узнать об источниках турбулентности в ISM, их много (биполярные потоки, области HII, взрывы SN, дифференциальное вращение галактики и т. Д.). Если вы задаетесь вопросом о турбулентности в ISM, не стесняйтесь задавать вопросы, чтобы я мог уточнить подробнее!

— MBR

Сначала вы можете подумать о ориентации любой планетной системы, что она должна находиться примерно в плоскости галактики, просто благодаря сохранению углового момента.

Но когда вы посмотрите на наблюдения , вы увидите, что ориентация протопланетных дисков не та, которую вы ожидаете, без преимущественной ориентации (протопланетные диски являются зародышем планетных систем, что делает их интересными). На следующем рисунке ориентация соответствует наклону между линией визирования и осью вращения диска.

ориентация диска (собственная работа, CC-by-nc-sa)

Почему существует это распределение ориентации?

Сценарий углового момента хорош, но далеко не прост: образование звезд происходит в газовых облаках в межзвездной среде, и эти облака, как известно, являются турбулентными (Larson, 1981) . Турбулентность просто разрушает газ и доминирует над глобальным угловым моментом облака. На самом деле, вы даже можете проверить это с помощью численного моделирования звездообразования: поставить начальный момент импульса, соответствующий наблюдениям , и некоторую турбулентность (дозвуковую или слегка сверхзвуковую, также в соответствии с наблюдениями ), и вы получите смещение оси вращения , из-за турбулентности.

— MBR
источник

Можно ли это экстраполировать в меньшем масштабе? Если да, то почему большинство планет Солнечной системы имеют осевой наклон меньше 30 °?

— Пабук

Вы можете посмотреть на данные Кеплера, которые показывают тот же тип тренда (множество экзопланет с большим осевым наклоном). Таким образом, кажется, что наша Солнечная система не очень общая, но это не странно и с точки зрения статистики. И на самом деле, наша ситуация легче понять с физической точки зрения, чем все эти наклонные системы.

— MBR

Ваш график представляет собой гистограмму наклона диска к линии обзора, поэтому без дальнейшего анализа он ничего не скажет об ориентации относительно плоскости Галактики, поскольку эти диски находятся вокруг объектов, разбросанных по всему небу.

— Роб Джеффрис

@pabouk Планетарный наклон не статичен. Считается, что без Луны наклон Земли был бы намного более разнообразным, чем он есть. То же самое верно и для других планет. Даже в наше время есть Уран (97 °) и Венера (177 °), а значения около 30 ° (Земля, Марс, Сатурн, Нептун) не совсем малы. Вероятно, в игре есть и антропный принцип - стабильный осевой наклон (как Земля делает благодаря Луне) может быть важен для развития сложной и / или земной жизни. Эволюция не может справиться с циклами, когда поверхность становится непригодной для жизни в течение миллионов лет.

— Luaan