为什么行星沿相同方向旋转?


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从理论上讲,行星在其轨道上或在另一轨道上行走的机会大致相等,但实际上并非如此(至少在我们的太阳系中)。为什么是这样?


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“从理论上讲,行星在其轨道上或在另一轨道上行走的机会大致相等”。那是完全错误的。行星是由巨大的尘埃云形成的。无论尘埃云运行的是哪种方式,那当然就是行星最终运行的方式! “就是这么简单!” 实际上,您只是在看到原始的灰尘球,仍然在旋转。想象一下一部电影,显示尘埃球稍微旋转,然后行星形成,并且很简单地,仍然继续以这种方式旋转。
Fattie 2016年

哦,我只是在思考尘云理论上是否没有旋转。
Mobal

4
如果尘埃云没有旋转(这是极不可能的),那么它们都将简单地坍塌成正在形成的原恒星。
RBarryYoung

从理论上讲,可能有一个行星沿相反的方向运行,或者在一个与其他平面完全不同的平面内运行,但是,那一定是一个不在同一系统中形成但被捕获的行星。但是,与太阳系和普通行星相比,这种流氓行星非常少见。
vsz

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称为2voyage

Answers:


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相同的原因(几乎)使它们全部沿相同的方向旋转:因为角动量守恒。

在恒星及其行星存在之前,只有一团混乱的气体和小分子云。太阳系大约在46亿年前由这样的云形成。

在这样的规模上,云内部有少量的旋转。这可能是由于附近恒星物体的引力,由于云团搅动引起的质量局部差异,甚至是遥远的超新星的撞击造成的。关键是,所有分子云至少都有一点旋转。

在像分子云这样的大型系统中,每个粒子都有一定的角动量,并且它们都在很宽的范围内加在一起。这是一个很大的势头,并且随着云在其自身引力的作用下继续坍塌而得以保留。角动量也使云变平,这就是太阳系接近平面的原因。

在此处输入图片说明

当云层最终坍塌时,它形成了一颗恒星,紧随行星之后。但是,角动量始终保持不变。这就是为什么行星都遵循相同的轨道,以及为什么几乎所有行星都沿相同方向旋转的原因。没有什么可以改变它们的方向,因此它们将继续以与原始气体云相同的方向旋转。

但是,也有一些例外。每当物体形成以使它们绕相反方向发送的方式形成时,它们通常会与沿与原始云相同方向移动的物体发生碰撞。这摧毁了所有外围物体或将它们发送到与原始云相同的方向。

尽管如此,金星和天王星是两个巨大的例外。天王星在几乎90度的轴上旋转(在其侧面)。金星同时旋转的方向与地球和其他行星相反。

在这两种情况下,都有强有力的证据表明这些行星在遥远的过去某个时刻被大型物体撞击。冲击力足以克服物体的角动量,并赋予它们不同的旋转角度。还有其他一些理论。例如,一些天文学家认为金星可能被颠倒了。关键是,这两个行星都发生了不规则事件。


4
+1是为了简化和解释。久别重逢。我不知道您对我的一个问题的回答比上次回答的要好,但是您做到了!
Mobal

很好的答案。我可能想到的另一个例外是,由于重力而捕获了异物。
塞布(Sebb)2016年

1
这是帮助SirC回答的简单可视化。重力可视化校正自身的相反轨道的角度可视化发生在2:45左右。该演示是针对高中生的,但是它仍然有用。
Dupontrocks 2016年

@ Dupontrocks11这是一个很棒的视频,我以前看过。我当时正在考虑将其包括在内,但我不希望这个答案过于冗长。
Cumference爵士,16年

@ Dupontrocks11你看,我前一段时间看了那个视频。如果我是正确的,那应该代表时空。
Mobal

4

坎西姆爵士的答案很好。分子云的质量通常比太阳系大数千倍,并且由于它们的密度较小,因此其体积要大得多。

我们不知道我们的太阳系起源于何处,我们也不知道在同一云中还诞生了多少其他恒星,可能有数百甚至数千(最近建议有1或2颗恒星是Sol的姐妹,但据我所知,陪审团仍未对此作出决定。

无论如何,由于星际风,磁场,超新星爆炸或平均密度的某些其他差异,我们的母分子云的体积开始由于某些区域的重力增加而崩溃。

云层越集中,重力引力增加的越多,因此崩溃的速度就越快。当尘埃和气体碰撞时,整个系统保留了能量和动量(因为它是一个孤立的系统),因此天真地假设行星轨道应该是随机的–这意味着,无论哪种方式,您似乎都假设空间是两个尺寸,最随机的排列是平板。

不。那将是一个球体……就像一群臭臭的苍蝇。当我们对一台计算机进行编程以模拟一大堆随机的灰尘和气体坍塌时,事实证明,由于偶然的原因,它将选择一个首选方向。随机的尘埃云将塌陷成圆盘,且大部分粒子沿相同方向旋转(这忽略了银河对过程的影响,因此即使分子云未绕银河的中心旋转,也会形成圆盘)。

请记住,这些答案是暂定的:银河系中的大部分引力是暗物质,我们仍在努力了解它如何影响恒星的形成,直到我们对暗物质有了更多了解之前,我们无法确保我们的计算机型号正确。通常,我们更喜欢能产生与太阳系实际方式相似的结果的模型。

但猜猜怎么了?我们发现的成千上万颗系外行星比我们预期的拥有更多的“炽热木星”(气体巨人非常靠近其恒星)。因此,我们正在调整模型。一个流行的想法是,行星发生的碰撞比我们以前想象的要多得多。这意味着更多的行星非常靠近恒星,实际上还有更多的行星从恒星系统中弹出。谁知道,也许这就是Theia的来历。


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想要在答案中添加一些格式以使其易于阅读吗?
Hohmannfan

我也同意霍曼芬的观点。格式化使我无法阅读。
Mobal

@Mobal我为他格式化了。
Cumference爵士,2016年

@SirCumference并且我添加了它。
Mobal
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