Perché un pianeta ruota e gira?
Risposte:
Mentre i pianeti si evolvono durante il loro stadio protoplanetario e accrescono i materiali dai dischi protoplanetari, che stanno collassando gravitazionalmente polvere e gas interstellari, queste particelle accumulate mantengono parte del momento angolare dai materiali da cui si formano e che sono in costante movimento.
Immagine generata (fly-by virtuale) da una simulazione del periodo di accrescimento del disco protoplanetario, che mostra la conservazione del
momento angolare nell'orbita attorno a un pianeta delle dimensioni di Giove, mentre cancella il suo vicinato. (Fonte: Frédéric Masset )
Una bella descrizione per questa conservazione del momento angolare e perché i pianeti sembrano ruotare più velocemente del loro disco protoplanetario circostante va così:
La conservazione del momento angolare spiega perché un pattinatore su ghiaccio gira più rapidamente quando tira le braccia. Mentre le braccia si avvicinano al suo asse di rotazione, la sua velocità [di rotazione] aumenta e il suo momento angolare rimane lo stesso. Allo stesso modo, la sua rotazione rallenta quando allunga le braccia al termine della rotazione.
Fonte: articolo di Scientific American su Perché e come ruotano i pianeti? (George Spagna)
Quindi potrebbe essere descritto come questa rotazione assiale dei pianeti con conseguente conservazione del momento angolare dei materiali nel disco protoplanetario, formandosi durante il periodo di accrescimento del sistema planetario mentre i protopianeti aumentano di peso e preservano questo momento angolare a causa dell'inerzia della loro velocità radiale.
Il disco si appiattisce da una nuvola 3d a un disco 2d. Un anello si forma da una banda di sovra-densità del disco, riducendo a un anello nominale 1d da una banda 2d. Le particelle dell'anello cadono l'una verso l'altra intorno all'anello e tali attrazioni fanno sì che l'anello si contragga la sua circonferenza. L'anello migra così verso l'interno dal disco al sole.
Le particelle dell'anello si scontrano e la dimensione media delle particelle aumenta mentre diminuisce il numero di particelle. Il momento angolare dell'anello aumenta quando le particelle che cadono nella direzione di rotazione dell'anello cadono verso l'interno dalla circonferenza mentre le particelle che cadono nella direzione di rotazione cadono verso l'esterno, in modo che l'attrazione gravitazionale reciproca delle particelle li induca a orbitare l'un l'altro anziché si scontrano. Questo effetto converte la rotazione dell'anello in rotazione di particelle reciprocamente legate all'interno dell'anello.
Alla fine l'anello collassa su una particella rimasta che è il pianeta covato dall'anello. Le lune rimangono grandi particelle nell'anello distanti dal pianeta. Una volta che il pianeta si è formato e le lune rimanenti si sono legate al pianeta, l'anello non esiste più, lasciando un pianeta e le sue lune se presenti in un'orbita stabile attorno al sole. Successivamente altri pianeti si formano da altre bande troppo dense del disco.
La Legge di gravitazione universale di Newton e la Legge del moto planetario di Keplero descrivono il movimento dei pianeti attorno al sole. Le equazioni derivano da queste leggi e quindi dalla nascita della Meccanica celeste. Ma da nessuna parte nella letteratura possiamo trovare una legge accettata della rotazione planetaria perché tutti sono convinti che non vi sia nulla di speciale nella rotazione dei pianeti. Tranne la spiegazione "abusata" ...
"Molto tempo fa in una galassia molto, molto lontano ... gas rotante e polvere appiattiti in un disco protoplanetario e dovuta conservazione del momento angolare i pianeti ora ruotano con velocità RANDOM"
È come dire che non sappiamo davvero come funziona. Abbiamo un concetto ma non abbastanza per esprimerlo in numeri.
Questa è una citazione di Lord Kelvin (William Thomson): “Dico spesso che quando puoi misurare ciò di cui stai parlando ed esprimerlo in numeri, ne sai qualcosa; ma quando non puoi misurarlo, quando non puoi esprimerlo in numeri, la tua conoscenza è di tipo scarso e insoddisfacente; potrebbe essere l'inizio della conoscenza, ma nei tuoi pensieri hai appena raggiunto il livello della scienza, qualunque sia la questione. "
Segui il link qui sotto per le Equazioni di rotazione planetaria.
https://www.quora.com/What-determines-the-rotation-period-of-planets/answer/Randy-Evangelista-1