Dlaczego układ słoneczny jest często przedstawiany jako płaszczyzna 2D?

15

Za każdym razem, gdy dowiaduję się o układzie słonecznym, zawsze widzę orbity wyświetlane jako praktycznie płaskie płaszczyzny. 2D Układ Słoneczny

Czy wszystkie orbity w Układzie Słonecznym są naprawdę takie? Jeśli tak, to dlaczego? Wydaje się to dość dużym zbiegiem okoliczności dla wszystkich naszych planet + pas asteroid znajdujący się praktycznie w tej samej płaszczyźnie.

orbit solar-system David mówi Przywróć Monikę
źródło
Potencjalnie powiązany / dup: astronomy.stackexchange.com/questions/130/…
RhysW
Zobacz ten film.
Yashbhatt
Ponieważ jest to w przybliżeniu samolot. Ale żadne dokładne naukowo przedstawienie Układu Słonecznego nie pokaże go jako płaszczyzny 2D. Mam na myśli, że jest oczywiste, że pokazany obraz nie jest skalowany ani nic, i nie sądzę, że tak powinien być.
harogaston

Odpowiedzi:

15

To wcale nie jest zbieg okoliczności, ale bezpośrednia konsekwencja powstania Układu Słonecznego .

Ogólnie przyjętym modelem jest to, że układy słoneczne (w tym nasze własne) powstają z dysku protoplanetarnego . Grawitacja powoduje zapadanie się masy wokół protostaru, który zawsze ma pewien moment pędu (jak wszystko). Wikipedia wyjaśnia to lepiej niż potrafię:

Protostary zwykle powstają z chmur molekularnych składających się głównie z wodoru cząsteczkowego. Kiedy część chmury molekularnej osiąga krytyczny rozmiar, masę lub gęstość, zaczyna się zapadać pod wpływem własnej grawitacji. Gdy ta zapadająca się chmura, zwana mgławicą słoneczną, staje się gęstsza, losowe ruchy gazu pierwotnie obecne w chmurze uśredniają się na korzyść kierunku pędu kątowego netto mgławicy. Zachowanie momentu pędu powoduje wzrost obrotu wraz ze zmniejszaniem się promienia mgławicy. Ten obrót powoduje, że chmura się spłaszcza - podobnie jak formowanie płaskiej pizzy z ciasta - i przybiera formę dysku.

A następnie z tego dysku protoplanetarnego powstają planety. W związku z tym wszyscy są w tej samej płaszczyźnie.

W związku z tym nachylenie orbity każdej planety jest bardzo zbliżone do orbity Ziemi:

Planet  Orbital Inclination
Mercury 7°
Venus   3.39°
Earth   0°
Mars    1.85°
Jupiter 1.3°
Saturn  2.49°
Uranus  0.77°
Neptune 1.77°
gerrit
źródło
Czy wszystkie mają pozytywne skłonności?
Wydaje się, że tak, dlaczego to jest inne pytanie.
1
@Stu Uważam, że chodziło o orbity wsteczne o nachyleniu ponad 90 ° (poniżej 90 ° są progradowe i około 90 ° orbit polarnych), np. Sugerowana Phoebe Saturna może być uchwyconym obiektem pasa Kuipera i nachyleniem orbity 173 ° do ekliptyka. Te orbity są czasami nazywane „ujemnymi” lub nawet ich nachylenie jest oznaczone jako ujemne stopnie względem orbity polarnej. Np. Synchroniczne z Słońcem „ zamrożone ” orbity polarne często mówi się, że znajdują się w okolicach -1 ° (lub lepiej 360 ° / 365,25 dni w roku, zgodnie z ruchem wskazówek zegara, a więc ujemne w stosunku do ruchu wskazówek zegara).
TildalWave
1
Nachylenie nie zawsze jest pozytywne. W końcu może to być zero. Nachylenie jest zawsze nieujemne, od 0 do pi radianów (0 do 180 stopni), włącznie.
2
Powodem, dla którego nachylenie jest zawsze nieujemne, jest sposób, w jaki jest zdefiniowany: . Zakres odwrotnego cosinusa wynosi (lub 0 i 180 stopni, jeśli nalegasz na użycie stopni). [0,π]arccos⁡h→⋅z^||h→||[0,π]