为什么我们太阳系中的行星在同一平面上运行?


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(是的,我以同样的方式将冥王星排除在外而被排除在非行星之外)

观察太阳的行星轨道,它们看起来都相对平坦,并且几乎所有轨道都沿着同一平面。

这是由于我们太阳系的形成方式还是其他系统中观察到的物理现象?

在此处输入图片说明


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为了更好地理解,请参阅
Yashbhatt 2014年

除了Yashbhatt的视频外,您可能还会发现这一帮助。
科迪

Answers:


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在太阳的原恒星阶段,它被(旋转的)气云所包围。该云的行为类似于流体(嗯,气体就是流体),因此由于角动量守恒而展平成吸积盘。行星最终是由磁盘中的灰尘/气体通过压缩磁盘中的灰尘而形成的。这个过程不会最终将尘埃移出平面(所有垂直重力都朝着磁盘移动),因此最后一个行星也在平面内。

为什么吸积盘必须平坦?好吧,首先,让我们想象一下吸积盘形成之前的原恒星和气体云。通常,这样的设置将使粒子大部分沿一个方向旋转。那些在逆行轨道上旋转的卫星最终将由于碰撞而反转。

在这个气体球体中,将有相等数量的垂直速度为正和负的粒子(在给定的时间点;由于旋转,速度符号将翻转)。由于碰撞,最终这些都将变为零。

围绕行星旋转的粒子将始终旋转,以使行星上的投影成为一个大圆。因此,我们不能使粒子的垂直速度为零,而垂直位置为非零(因为这意味着轨道不是一个大圆)。因此,当垂直速度减小时,轨道倾角也减小。最终导致垂直扩散很小的吸积盘。


“表现得像流体一样”是指所有的气体都趋于粘在一起吗?(共价键)
Yoda 2014年

但是要回答有关这是否是特殊现象的部分问题,此答案暗示所有太阳系都是由旋转的气体云形成的。为什么那应该很明显?非旋转体具有重力。但是他们不能建立太阳系,因为没有反作用力来平衡轨道吗?当银河系旋转时,它们会旋转吗?这不是真的,因为系统会朝着各种不同的方向旋转...我不会得到什么?
Dave G

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是什么决定吸盘旋转的方向?
新儿童

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@ new-kid将提出一个很好的新问题,对此我感到很好奇!
Nico

@Nico张贴在这里
new-kid

5

为什么围绕Protosun旋转的气云形成圆盘的简单论据如下。

该气体云具有两个特征:总能量和总角动量。虽然角动量得以保留,但能量却并非如此:辐射降低了流体温度,从而降低了能量。因此,最终,云在给定的角动量下沉降到最小能量状态,并且是圆盘旋转(因此,大多数动能[包括热量]都在对总角动量有贡献的速度分量中)。

圆盘中气体元素之间的角动量重新分布会导致角动量向外传输和气体向内传输,从而导致积聚到Protosun上。


1

想象一个与谷物相反的粒子,它相对于其他粒子逆行。在数百万年的历程中,它很有可能会撞向相反的方向,并改变自己的方向以匹配大多数。

同样适用于非平面轨道,相对于吸积盘“赤道”在极轨道上运动的粒子最终会粉碎成足以改变其路径以匹配多数轨道的东西。


答案是5行,以非科学的方式解释。其他答案都没有被引用,那么为什么我需要被引用?
亚伦·弗兰克
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