Perché i pianeti orbitano nella stessa direzione?

Teoricamente, i pianeti avrebbero approssimativamente le stesse possibilità di andare in un modo o nell'altro nella loro orbita, ma in realtà non è così (almeno nel nostro sistema solare). Perchè è questo?

Lo stesso motivo (quasi) tutti ruotano nella stessa direzione: a causa della conservazione del momento angolare.

Prima che esistano una stella e i suoi pianeti, c'è solo una nuvola di gas disorganizzato e piccole molecole. Il sistema solare si è formato da una tale nuvola circa 4,6 miliardi di anni fa.

Su quella scala, c'è una piccola quantità di rotazione all'interno del cloud. Potrebbe essere causato dalla gravità degli oggetti stellari vicini, dalle differenze locali di massa mentre la nuvola si agita o persino dall'impatto di una supernova lontana. Il punto è che tutte le nuvole molecolari hanno almeno una piccola rotazione.

In un grande sistema come una nuvola molecolare, ogni particella ha un certo momento angolare, e tutto si somma su un'area molto ampia. Questo è molto slancio ed è conservato mentre la nuvola continua a collassare sotto la sua stessa gravità. Quel momento angolare appiattisce anche la nuvola, motivo per cui il sistema solare è quasi planare.

Quando la nuvola infine crolla, forma una stella e poco dopo i pianeti. Tuttavia, il momento angolare è sempre conservato. Ecco perché tutti i pianeti seguono la stessa orbita e perché quasi tutti ruotano nella stessa direzione. Non c'è nulla che li giri nella direzione opposta, quindi continueranno a girare nella stessa direzione della nuvola di gas originale.

Ci sono alcune eccezioni, però. Ogni volta che gli oggetti si formavano in modo tale da mandarli in orbita nella direzione opposta, di solito si scontrano con gli oggetti che vanno nella stessa direzione della nuvola originale. Ciò ha distrutto tutti gli oggetti periferici o li ha inviati nella stessa direzione della nuvola originale.

Tuttavia, due enormi eccezioni sono i pianeti Venere e Urano. Urano ruota su un asse di quasi 90 gradi (su un lato). Venere nel frattempo gira nella direzione opposta rispetto alla Terra e agli altri pianeti.

In entrambi i casi vi è una forte evidenza che questi pianeti furono colpiti da oggetti di grandi dimensioni ad un certo punto in un lontano passato. Gli impatti erano abbastanza grandi da superare il momento angolare dei corpi e dare loro una rotazione diversa. Ci sono anche una serie di altre teorie; per esempio, alcuni astronomi pensano che Venere potrebbe essere stata capovolta. Il punto è che ci sono stati eventi irregolari accaduti a entrambi questi pianeti.

La risposta di Sir Cumference è ottima. Le nuvole molecolari sono generalmente migliaia di volte più massicce del Sistema Solare e, poiché sono meno dense, hanno un volume molto maggiore.

Non sappiamo da dove proviene il nostro Sistema Solare e non sappiamo quante altre stelle sono nate nella stessa nuvola, probabilmente centinaia o addirittura migliaia (solo recentemente 1 o 2 stelle sono state suggerite come sorelle di Sol, ma la giuria è, per quanto ne so, ancora in sospeso).

Ad ogni modo, o a causa di venti interstellari, campi magnetici, esplosioni di supernovae o qualche altra differenza nella densità media, un volume della nostra nuvola molecolare madre ha iniziato a collassare a causa della gravità in alcune aree.

Più la nuvola si concentrava, più aumentava l'attrazione gravitazionale, quindi più velocemente collassava. Mentre polvere e gas si scontrano, l'intero sistema conserva energia e quantità di moto (in quanto è un sistema isolato), ed è quindi ingenuo presumere che le orbite dei pianeti debbano essere casuali - il che significa che in ogni caso , sembra che tu abbia supposto che lo spazio sia due dimensionale e la disposizione più casuale sarebbe un disco piatto.

No. Sarebbe una sfera ... come uno sciame di mosche attorno a qualcosa di puzzolente. Quando programmiamo un computer per modellare uno sciame di polvere casuale e gas che collassano, si scopre che per caso selezionerà una direzione preferita. Una nuvola di polvere casuale collasserà in un disco con la maggior parte delle particelle in orbita nella stessa direzione (questo ignora i possibili effetti della Via Lattea che influenzano il processo, quindi anche senza la nuvola molecolare che orbita attorno al centro della Via Lattea, si verificherà la formazione del disco ).

Tieni presente che queste risposte sono provvisorie: la maggior parte della gravità nella Via Lattea è di materia oscura, e stiamo ancora lavorando per capire come questo influenza la formazione stellare e finché non sappiamo molto di più sulla materia oscura, non possiamo assicurati che i nostri modelli di computer siano corretti. In generale, preferiamo i modelli che danno risultati simili al modo reale in cui è il nostro Sistema Solare.

Ma indovinate un po? Le migliaia di esopianeti che abbiamo scoperto hanno molti più "Giove caldi" (giganti gassosi molto vicini alle loro stelle) di quanto ci aspettassimo. Quindi stiamo adeguando i nostri modelli. Un'idea popolare è che i pianeti hanno avuto molte più collisioni di quanto pensassimo. Ciò significa che più pianeti sono molto vicini alla Stella e più pianeti vengono effettivamente espulsi dal sistema stellare. Chissà, forse è da lì che viene Theia.