尽管行星是由翻滚的小行星形成的，但为什么它们倾向于以相同的方向旋转呢？

9

小行星的轴向倾斜似乎是随机变化的（请让我知道这个前提是否错误），而行星具有以相同方式自转的强烈趋势。如果行星是由碰撞的小行星形成的，那么随机倾斜的总和不应该导致行星的随机旋转吗？当然，其他因素也很重要，例如撞击的角度和速度，YORP效应，离心破碎等等，但是这些因素如何对旋转产生系统性影响？

谷神星确实有4°的倾斜角，但最早发现的小行星中的另一个小行星的倾斜角为84°，50°，42°。灰尘颗粒（和气体分子，如果适用）肯定会随机旋转。太阳星云有一个净自旋，引力和摩擦力已经在行星的轨道上表现出来。但是，难道不是每个倾斜度不相关的行星的旋转网都是单独的，因为每个恒星的轨道方向都是这样吗？

— 本地绒毛
source

我认为除了轴向倾斜外，还应考虑轨道倾斜。

— LocalFluff

我与此相关的最喜欢的小视频之一：youtube.com/watch?

— v=tmNXKqeUtJM

类似：astronomy.stackexchange.com/questions/6183/…–

— BowlOfRed

13

您是对的，小行星的倾斜度以非常随机的方式分布，并且太阳星云的旋转对这种倾斜度的贡献很小，只会稍微倾斜一下。

但是，将随机性简单地加在一起是不对的。实际上，当您合并大量小行星时，随机性确实会越来越多地抵消它，直到星云的旋转成为主导因素为止。这与大数定律有关。

例如，扔一个骰子。结果是随机的。投掷10个骰子，计算它们的总和，然后除以10。您可以用数千个骰子或数百万个小行星来做同样的事情。当形成一个物体的小行星的数量确实很高时，倾斜度不会偏离由星云旋转确定的平均值。

同样的论点也适用于倾斜度，即使行星的轨道是椭圆形的，它们也离随机轨道的圆弧还不远。

— SE-停止解雇好人
source

但是大数定律加起来是一个平均值。投掷像骰子一样的行星，平均起来总共不会有行星自转。骰子几乎始终都显示偶数个点，这很奇怪吗？如果星云的自转影响每个行星的自转，但不影响小行星的自转，那么我需要更多的解释来理解这是怎么回事。太阳星云的旋转与其内部形成的各个行星的旋转之间是否有任何关系？

— LocalFluff '16

3

@LocalFluff我的观点是随机运动的平均值将为零！产生的旋转归因于唯一的非随机分量，即太阳星云的旋转。

— SE-停止解雇好人

这将是最理智的解释，但仍然很短。太阳星云的自转如何以系统方式影响以同样方式形成的每个行星？难道一半的行星都不会受到倾斜的影响吗？

— LocalFluff '16

1

我不喜欢nitpick，但您的第三段把骰子一词混为一谈。“扔骰子”应为“抛出一个模具 ”和“骰子”不是一个单词，正确的复数形式是“骰子”。我尝试建议修改，但字符数不足。

— 科迪

2

我必须在这里同意LocalFluff。您停止了通过描述“太阳星云的非随机旋转”实际上如何使行星像它们那样旋转来回答这个问题的机会。如果您的论点是随机组合的小行星结合到平均值，那么小行星平均会随盘旋转，然后问题仍然是它们如何以这种方式旋转（平均）。您只是将问题转移到另一个领域，但没有提供答案。

— zephyr

3

请记住，在原行星盘的旋转速度，这是开普勒，星形r的距离而变化像这应该用来说明部分要点：在任何我们都有，。因此，从行星的位置看，它的“尘埃”的气体“系统性”向左流动的速度更快，而其“右旋”物质的系统性流动速度比行星慢。因此，如果您从该流中增加了总质量，最终质量以及由此产生的角动量的很大一部分，那么您会自动诱导出系统的自旋。 $v_r$

v_{r} (r) = \sqrt{\frac{G M}{r}} (1)

$v_r(r) = \sqrt{\frac{GM}{r}} ~ ~~~~~~~~~~~~ (1)$

r < r_{0}

$r<r_0$

v_{r} > v_{r} (r_{0})

$v_r>v_r(r_0)$

但是什么时候相关？
原始行星或小行星可以从其生成的区域最大是其重力影响范围，也是半径其中如上，是一个半长轴距离。

r_{H} = r_{0} \sqrt[3]{\frac{m_{p l a n e t}}{3 m_{s t a r}}} (2)

$r_H = r_0 \sqrt[3]{\frac{m_{planet}}{3 m_{star}}} ~~~~~~~~~(2)$

r_{0}

$r_0$

现在，如果此太小而无法感觉到（1）中的速度梯度，或者，如果吸积物体的质量不足以使显着延伸到原恒星盘中，那么吸积将累积随机动量。如果原行星设法生长到一个坚固的希尔球体，它将开始以巨大的速度差吸收气体和固体，该速度差始终是系统的，而不是随机的。 $r_H$ $r_H$
$v_r(r)-v_r(r_0)$

TL; DR 小物体（大致小于小行星的大小）会产生随机的力矩推动。原始行星及以上的大质量物体会累积系统的速度差，从而为它们提供净角动量。

— 大气监狱逃生
source

您能确定原行星盘是开普勒星系吗？你有资源吗？正如LocalFluff指出的那样，这将导致磁盘的旋转不同（速度越快靠近），这将导致旋转与磁盘旋转相反。圆盘是一个扩展的对象，除了一个中心重力以外，它还具有许多竞争力，我认为说开普勒斯充其量只是一个非常近似的近似值。

— zephyr

我当然可以同意，在建立圆盘时，这些其他力应该可以忽略不计，并且将非常接近开普勒，但是到那时，原行星可能已经有了其最终的旋转方向（除非发生任何重大碰撞）。

— zephyr

@zephyr：关于时间尺度绝对错误。为什么会这样呢？开普勒星盘与中央恒星一起在自由落体的时间尺度上建立。从那时起，在行星的诞生和1-10迈尔斯年龄的椎间盘散失之间，它接近吉普勒人。我同意光盘不是完美的Keplerian，因为游戏中存在压力梯度，但这些压力仅占次Keplerianity的百分之几。对于行星角动量，您必须考虑相对动量，因此LocalFluff的论点是错误的。

— AtmosphericPrisonEscape

2

保持角动量。最初形成时，原行星盘的自旋将是随机确定的，但后来成为主导因素。圆盘中的物质然后沿相同的方向绕重心运行，即使它分成小行星然后是原行星。即使对象有各自的自旋，它们也会对光盘产生较大影响。因此，除天王星和金星外，所有行星都沿相同的方向旋转。我认为这些假设仍然是原行星碰撞，这已经将天王星撞倒了，而金星也就此结束。

— 鲍曼
source

因为圆盘（和行星）的内部绕着轨道运动的速度比外部快，所以趋势不应该是朝相反的方向旋转吗？

— LocalFluff

1

当气态行星状星云尽管发生摩擦和碰撞而凝结形成行星时，角动量守恒在很大程度上保留了角动量，如下图所示。

我们太阳系中物体的角动量在http://www.zipcon.net/~swhite/docs/astronomy/Angular_Momentum.html中给出

它们不是恒定的，但是气态行星的大小相同。轨道角动量物体轨道半径（km）轨道周期（天）质量（kg）L

水星58.e6 87.97 3.30e23 9.1e38

金星108.e6 224.70 4.87e24 1.8e40

地球150.e6 365.26 5.97e24 2.7e40

火星228.e6 686.98 6.42e23 3.5e39

木星778.e6 4332.71 1.90e27 1.9e43

土星1429.e6 10759.50 5.68e26 7.8e42

天王星2871.e6 30685.00 8.68e25 1.7e42

海王星4504.e6 60190.00 1.02e26 2.5e42

它们的阶数为e ^ 43。（火星的角动量较小。其中一些可能已经分布到小行星带上。）

每个外行星似乎都具有相同的角动量！

我最初以为Surya Siddhanta使用恒定的角动量，但它甚至更简单。这只是一个除雪理论，它使更大的轨道收集更多的粒子。请参阅“ Surya Siddhanta的作者如何找到太阳系中其他行星的直径？”

我提供这张表来说明角动量的恒定性，即使在假定是从原始太阳星云中凝结的太阳系中也是如此，这是古人本来可以用来确定行星直径的事实。角动量的恒定性要求行星旋转并绕太阳（或质心）运行。

首先要了解角动量。最终，任何大质量的气体或星云都会由于湍流而自然形成涡流，因为湍流会自然而然地产生旋转（由于流体的不稳定性）。如果每个部分都凝结成恒星（和太阳系），则将发生行星系统。

我们的太阳系可能是由另一种机制形成的，这是一颗通过的恒星，它将角动量赋予原始的太阳星云。

超大型天体也会凝结成星系（例如），并且在其中心必须有黑洞才能捕获角动量。角动量无法消除。

我要补充一点，即所有物体的旋转角动量。

旋转角动量，L

车身/质量kg /半径（km）旋转周期（天）/ L

太阳/ 695000 /24.6 /1.99e30 /1.1e42

地球/ 6378 /0.99 /5.97e24 /7.1e33

木星/ 71492 /0.41 /1.90e27 /6.9e38

注意，太阳的旋转角动量也是e ^ 42。与轨道角动量相比，所有行星的自旋角动量都较小。

外行星和太阳具有相同的角动量！

在工作中有某种等距的角动量吗？

— 帕塔沙科泰
source