Perché (la maggior parte) dei pianeti ruota in senso antiorario, cioè allo stesso modo del Sole?


28

Facendo riferimento ai meccanismi che spiegano la formazione del sistema solare e alla rotazione iniziale della nuvola gassosa che è crollata, capisco facilmente perché i pianeti orbitano attorno al Sole nello stesso modo in cui ruotano (diciamo in senso antiorario) ma non riesco a capire perché questo si applichi anche alla rotazione dei pianeti. Pensando a ciò dalle leggi di Keplero e dal punto di vista della conservazione del momento angolare, potrei concludere che i pianeti dovrebbero ruotare in senso orario perché la velocità delle particelle che si sono aggregate durante la formazione dei pianeti era più alta più vicina al Sole ...

A parte una breve spiegazione, vorrei avere un buon riferimento dalla letteratura, se possibile.

Modifica, per rendere più esplicito il mio ragionamento: seguendo le leggi di Keplero, le particelle che si aggregano sul "lato giorno" dei proto-pianeti nella direzione est-ovest rispetto al suolo sono più veloci di quelle che colpiscono sul "lato notte" in direzione ovest-est. Se aggiungiamo tutti questi contributi, i pianeti dovrebbero ruotare nella direzione opposta rispetto alla nuvola iniziale (cioè relativamente alla rotazione del Sole effettiva). Immagino che ci sia qualcosa che non va o manca lì (per controbilanciare il fenomeno che ho appena descritto) ma non riesco a vedere di cosa si tratta ...

Nuova modifica: Riferimenti Ho trovato alcuni articoli pubblicati che trattano questo tipo di domanda, ma non ho il tempo di leggerli attentamente in questo momento. Se qualcuno è motivato a farlo, non esitare ;-) Se trovo la risposta alla mia domanda tra questi documenti, la pubblicherò più avanti. Naturalmente, potrebbe essere necessario utilizzare la rete di un istituto con un abbonamento a questi redattori per accedervi:

RT Giuli (1968a) in Icaro: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0019103568900821

RT Giuli (1968b) in Icaro: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0019103568900122

AW Harris (1977) in Icaro: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0019103577900793

JJ Lissauer, DM Kary (1991) in Icaro: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/001910359190145J


1
Puoi spiegare la conservazione del momento angolare?
HDE 226868

@ HDE226868 In realtà mi rendo conto di non usarlo davvero nel mio ragionamento (vedi la mia modifica) ... o forse ho semplicemente dimenticato come l'ho usato: -S Forse ho fatto allusione alla conservazione del momento angolare per esplicitare il fatto che il i pianeti avrebbero dovuto mantenere fino a oggi la loro rotazione in senso orario se la mia dimostrazione fosse corretta.
Circa il

Apprezzo la modifica, ma ancora non capisco bene. Perché le particelle da un lato si muovono più velocemente dell'altro? Inoltre, i pianeti come li conosciamo si sono formati nel corso di milioni di anni dopo un sacco di collisioni (non esattamente un ottimo posto in cui vivere!) - Non so come il disco protoplanetario ci giochi.
HDE 226868

@ HDE226868 Ci scusiamo per la risposta tardiva. Dal mio punto di vista, le diverse velocità sono spiegate dalle diverse traiettorie delle particelle. L'idea era che le particelle provenienti da orbite più piccole siano più veloci (legge di Keplero), quindi gli impatti sono mediamente più forti sul "lato giorno". Ma questa spiegazione è probabilmente falsa comunque, o almeno non significativa, considerando che altri processi possono essere in gioco contemporaneamente e che alcune particelle possono provenire anche da direzioni casuali.
Circa il

Grazie. Sfortunatamente, non posso proprio aiutarti, quindi non sarei troppo veloce per escludere tale argomento. In bocca al lupo.
HDE 226868

Risposte:


13

Anche se sono un astronomo professionista (ma non un esperto in questo campo), non ho una buona risposta. AFAIK, questa domanda è ancora aperta. In realtà, il fatto che la maggior parte dei pianeti nel sistema solare ruoti nello stesso senso in cui orbitano attorno al Sole costituisce un vincolo importante ai possibili scenari di formazione dei pianeti (di cui ancora alcuni sono attualmente discussi dagli scienziati).

Ad esempio, l'idea che i pianeti si formino dalla polvere raccolta al centro dei vortici nel disco proto-planetario può essere quasi esclusa, perché i vortici retrogradi sono molto più stabili e di lunga durata rispetto a quelli progradi (il punto rosso di Giove è retrogrado vortice), e quindi i pianeti dovrebbero essere retrogradi, ma non lo sono.


1
Grazie per questa "risposta aperta". Pensavo che la risposta sarebbe stata più semplice, ma più cerco una buona spiegazione, più mi rendo conto di quanto sia complicata ... Quindi, piuttosto che dire che il modo in cui i pianeti ruotano è spiegato da qualsiasi formazione "accettata" del pianeta scenario, dovremmo dire il contrario, ovvero la rotazione viene utilizzata come vincolo ai possibili scenari?
Circa il

Beh, in realtà non sono molto ben informato, quindi non citarmi su questo.
Walter,

6

La ragione per cui la maggior parte dei pianeti nel nostro sistema solare (ad eccezione di Venere e Urano) ruotano in senso antiorario è dovuta al disco proto-planetario che ha formato il Sole e tutti i pianeti circostanti. Poiché il disco proto-planetario stava ruotando in senso antiorario, qualsiasi oggetto che si fosse formato dallo stesso disco avrebbe mostrato la stessa rotazione. Il fatto che stia ruotando in senso antiorario non è niente di speciale. Tutto dipende dalla rotazione iniziale del disco.

Il motivo per cui Venere e Urano hanno una rotazione opposta alla maggior parte degli altri pianeti è molto probabilmente dovuto al fatto che sono stati colpiti da un altro oggetto di grandi dimensioni durante la loro formazione, facendo cambiare direzione. Questo spiega anche perché l'asse di Urano è inclinato in modo così grave.

Se vuoi leggere di più qui ci sono alcuni link: http://scienceblogs.com/startswithabang/2010/10/07/counterclockwise-but-there-are/ http://hubblesite.org/hubble_discoveries/discovering_planets_beyond/how- do-planets-form http://www.astronomycafe.net/qadir/q50.html


7
In realtà per Venere e Urano non è stata cambiata la direzione di rotazione, è l'asse del pianeta che è stato capovolto per Venere e 90º per Urano.
Joan.bdm,

Sì è vero. Poiché un oggetto ha colpito il pianeta ha cambiato la sua inclinazione assiale, facendolo apparire come se
ruotasse in

2
@NirvikBaruah Grazie per la risposta, ma dal mio punto di vista, senza ulteriori spiegazioni, vale solo per il modo in cui i pianeti orbitano attorno al Sole, non per il modo in cui ruotano. Ho appena aggiunto un paragrafo nella mia domanda iniziale per essere più esplicito.
Circa il

@NivikBaruah, vuoi dire "rivoluzione" qui? Quello di cui stai parlando non ha nulla a che fare con la domanda.
HDE 226868

1
Si noti inoltre che stiamo chiamando la direzione in senso antiorario solo perché la cultura che è diventata dominante nella scienza nei tempi moderni si è verificata nell'emisfero settentrionale del nostro pianeta e associamo il Nord con "su". Non esiste un obiettivo "su" o "giù" per il sistema solare, solo il piano orbitale stesso è obiettivo. Quindi, alla fine, ha molto più a che fare con lo sviluppo della scienza e della cultura che con la rotazione iniziale del disco :)
Luaan

1

Non posso darti una spiegazione matematica esplicita della formica, ma forse queste simulazioni ti danno un suggerimento.

Se guardi quello in basso con beta = 0,01 (maggiore velocità di rotazione iniziale) vedrai come è possibile formare un sistema binario o addirittura ternario. Immagino che questo potrebbe essere scelto come esempio per la formazione planetaria.

http://www.astro.ex.ac.uk/people/mbate/Animations/prestellar_discs.html


Perché ho ottenuto un voto negativo?
Joan.bdm,

Non sono io! La tua risposta è interessante ma non sono convinto che l'analogia tra il sistema binario e la formazione dei pianeti sia così semplice. Ad ogni modo, forse lo è, ma non mi aiuta molto a pensare alla mia domanda iniziale, a meno che non mi manchi qualcosa ...
Arroway,

1
@Ceribia Link funziona per me. Forse è stato temporaneamente inattivo, quando hai commentato nel 2016. Belle animazioni di simulazione, ma in realtà non rispondono alla domanda. Se tu o qualcun altro è ancora interessato, la discussione in dupe question astronomy.stackexchange.com/questions/23777/… può aiutare a chiarire di più.
Jacob C. supporta GoFundMonica il

-1

I pianeti esterni del nostro sistema solare non si stanno solo muovendo allo stesso modo, ma hanno un momento angolare quasi uguale. Ciò include il Sole che ruota sul suo asse. Perché è così non è chiaro.

Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.