Dlaczego planety krążą w tym samym kierunku?

Teoretycznie planety miałyby w przybliżeniu jednakową szansę przejścia w jedną lub drugą stronę na swojej orbicie, ale w rzeczywistości tak nie jest (przynajmniej w naszym Układzie Słonecznym). Dlaczego to?

Z tego samego powodu (prawie) wszystkie obracają się w tym samym kierunku: z powodu zachowania momentu pędu.

Zanim gwiazda i jej planety istnieją, istnieje tylko chmura niezorganizowanego gazu i małych cząsteczek. Układ Słoneczny powstał z takiej chmury około 4,6 miliarda lat temu.

W tej skali istnieje niewielka rotacja w chmurze. Może to być spowodowane grawitacją pobliskich obiektów gwiezdnych, lokalnymi różnicami masy podczas chmurzenia się chmur, a nawet uderzeniem odległej supernowej. Chodzi o to, że wszystkie chmury molekularne mają co najmniej mały obrót.

W dużym układzie, takim jak chmura molekularna, każda cząstka ma pewien moment pędu i wszystko to łączy się na bardzo dużym obszarze. To duży pęd i jest on zachowany, gdy chmura nadal zapada się pod wpływem własnej grawitacji. Ten moment pędu spłaszcza również chmurę, dlatego Układ Słoneczny jest prawie płaski.

Kiedy chmura w końcu się zapada, tworzy gwiazdę i wkrótce po planetach. Jednak moment pędu jest zawsze zachowany. Dlatego wszystkie planety podążają tą samą orbitą i dlatego prawie wszystkie obracają się w tym samym kierunku. Nic nie zmieni ich w przeciwnym kierunku, więc będą nadal wirować w tym samym kierunku, co pierwotna chmura gazu.

Jest jednak kilka wyjątków. Ilekroć obiekty formowały się w taki sposób, że wysyłały je na orbitę w przeciwnym kierunku, zwykle zderzały się z obiektami zmierzającymi w tym samym kierunku co pierwotna chmura. Zniszczyło to wszelkie odległe obiekty lub wysłało je w tym samym kierunku co pierwotna chmura.

Mimo to dwa ogromne wyjątki to planety Wenus i Uran. Uran obraca się na osi prawie 90 stopni (z boku). Tymczasem Wenus obraca się w przeciwnym kierunku niż Ziemia i inne planety.

W obu przypadkach istnieją mocne dowody, że te planety zostały uderzone przez duże obiekty w pewnym momencie w odległej przeszłości. Uderzenia były wystarczająco duże, aby pokonać pęd kątowy ciał i dać im inny obrót. Istnieje również szereg innych teorii; na przykład niektórzy astronomowie uważają, że Wenus mogła zostać odwrócona do góry nogami. Chodzi o to, że miały miejsce nieregularne zdarzenia, które miały miejsce na obu tych planetach.

Odpowiedź Sir Cumference jest świetna. Chmury molekularne są na ogół tysiące razy masywniejsze niż Układ Słoneczny, a ponieważ są mniej gęste, mają znacznie większą objętość.

Nie wiemy, skąd pochodzi nasz Układ Słoneczny i nie wiemy, ile innych gwiazd urodziło się w tej samej chmurze, prawdopodobnie setki, a nawet tysiące (niedawno sugerowano, że 1 lub 2 gwiazdy są siostrami Sola, ale jury jest, o ile mi wiadomo, wciąż na ten temat).

W każdym razie, z powodu wiatrów międzygwiezdnych, pól magnetycznych, wybuchów supernowych lub innej różnicy w średniej gęstości, objętość naszej macierzystej chmury molekularnej zaczęła się zapadać z powodu nieco większej grawitacji w niektórych obszarach.

Im bardziej chmura się skoncentruje, tym bardziej wzrośnie przyciąganie grawitacyjne, tym szybciej zapadnie się. Podczas gdy pył i gaz zderzają się, cały układ zachowuje energię i pęd (ponieważ jest to układ izolowany), dlatego naiwnie jest zakładać, że orbity planet powinny być losowe - co oznacza, że ​​w jakikolwiek sposób wydaje się, że przestrzeń to dwa wymiarowe, a najbardziej losowym układem byłby płaski dysk.

Nie. To byłaby kula ... jak rój much wokół czegoś śmierdzącego. Kiedy programujemy komputer do modelowania roju przypadkowego zapadania się pyłu i gazu, okazuje się, że z powodu losu wybierze preferowany kierunek. Losowa chmura pyłu zapadnie się w dysk z większością cząstek krążących w tym samym kierunku (ignoruje to możliwe efekty Drogi Mlecznej wpływające na proces, więc nawet bez chmury molekularnej krążącej wokół centrum Drogi Mlecznej nastąpi formowanie dysku ).

Pamiętaj, że te odpowiedzi są niepewne: większość grawitacji Drogi Mlecznej jest z ciemnej materii, a my wciąż pracujemy nad zrozumieniem, w jaki sposób wpływa to na powstawanie gwiazd i dopóki nie dowiemy się dużo więcej o ciemnej materii, nie możemy upewnij się, że nasze modele komputerów są prawidłowe. Zasadniczo preferujemy modele, które dają wyniki podobne do rzeczywistego stanu naszego Układu Słonecznego.

Ale zgadnij co? Tysiące odkrytych przez nas egzoplanet mają znacznie więcej „gorących Jowisza” (gazowych gigantów bardzo blisko swoich gwiazd), niż się spodziewaliśmy. Dostosowujemy nasze modele. Jednym z popularnych pomysłów jest to, że planety miały o wiele więcej zderzeń, niż sądziliśmy. Oznacza to, że więcej planet znajduje się bardzo blisko Gwiazdy i więcej planet faktycznie wyrzuconych z układu gwiezdnego. Kto wie, może stąd pochodzi Theia.