ทำไม (ส่วนใหญ่) ดาวเคราะห์หมุนทวนเข็มนาฬิกาเช่นเดียวกับที่ดวงอาทิตย์ทำ


28

อ้างถึงกลไกที่อธิบายการก่อตัวของระบบสุริยะและการหมุนรอบแรกของเมฆก๊าซที่ยุบตัวลงฉันเข้าใจได้ง่ายว่าทำไมดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ในลักษณะเดียวกับที่ดาวหมุน (พูดทวนเข็มนาฬิกา) แต่ฉันไม่สามารถเข้าใจได้ว่าทำไมสิ่งนี้ถึงใช้ เพื่อการหมุนของดาวเคราะห์ด้วย เมื่อพิจารณาจากกฎของเคปเลอร์และมุมมองในการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมผมอาจสรุปได้ว่าดาวเคราะห์ควรหมุนตามเข็มนาฬิกาเพราะความเร็วของอนุภาคที่รวมกันระหว่างการก่อตัวของดาวเคราะห์นั้นสูงกว่าดวงอาทิตย์ ...

นอกเหนือจากคำอธิบายสั้น ๆ ฉันอยากจะมีการอ้างอิงที่ดีจากวรรณกรรมถ้าเป็นไปได้

แก้ไขเพื่อให้เหตุผลของฉันชัดเจนยิ่งขึ้น:ตามกฎของเคปเลอร์อนุภาคที่รวมตัวกันใน "กลางวัน" ของดาวเคราะห์โปรโตในทิศตะวันออก - ตะวันตกเมื่อเทียบกับพื้นดินนั้นเร็วกว่าสิ่งที่กระทบกับ "กลางคืน" ไปทางทิศตะวันตก - ตะวันออก หากเราเพิ่มการมีส่วนร่วมทั้งหมดเหล่านี้ดาวเคราะห์ควรหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามเมื่อเทียบกับคลาวด์เริ่มต้น (เช่นเมื่อเทียบกับการหมุนของดวงอาทิตย์จริง) ฉันเดาว่ามีบางอย่างผิดปกติหรือขาดหายไป (เพื่อปรับสมดุลปรากฏการณ์ที่ฉันเพิ่งอธิบายไว้) แต่ฉันไม่เห็นว่ามันคืออะไร ...

ใหม่แก้ไข: การอ้างอิงฉันพบบทความที่ตีพิมพ์เกี่ยวกับคำถามประเภทนี้ แต่ตอนนี้ฉันไม่มีเวลาอ่านอย่างละเอียด หากใครบางคนมีแรงบันดาลใจให้ทำอย่าลังเล ;-) หากฉันพบคำตอบสำหรับคำถามของฉันในเอกสารเหล่านี้ฉันจะโพสต์ไว้ที่นั่นในภายหลัง แน่นอนคุณอาจต้องใช้เครือข่ายของสถาบันที่มีการสมัครรับข้อมูลจากบรรณาธิการเหล่านี้เพื่อเข้าถึง:

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

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

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

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


1
คุณช่วยอธิบายการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมได้หรือไม่?
HDE 226868

@ HDE226868 ที่จริงฉันรู้ว่าฉันไม่ได้ใช้มันในการให้เหตุผลของฉัน (ดูการแก้ไขของฉัน) ... หรืออาจเป็นไปได้ว่าฉันลืมวิธีที่ฉันใช้มัน: - บางทีฉันอาจพูดพาดพิงถึงการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม ดาวเคราะห์ควรเก็บไว้จนถึงวันนี้การหมุนตามเข็มนาฬิกาถ้าการสาธิตของฉันถูกต้อง
Arroway

ฉันชื่นชมการแก้ไข แต่ฉันก็ยังไม่ค่อยเข้าใจ ทำไมอนุภาคด้านหนึ่งเคลื่อนที่เร็วกว่าอีกด้านหนึ่ง ดาวเคราะห์ที่เรารู้ว่าพวกมันก่อตัวขึ้นนับล้าน ๆ ปีหลังจากการชนกันมากมาย (ไม่ใช่ที่ ๆ เหมาะสำหรับการอยู่อาศัย!) - ฉันไม่รู้ว่าดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์กลายเป็นอย่างไร
HDE 226868

@ HDE226868 ขออภัยสำหรับการตอบกลับล่าช้า จากมุมมองของฉันความเร็วที่แตกต่างกันจะอธิบายโดยวิถีที่แตกต่างกันของอนุภาค แนวคิดก็คืออนุภาคที่มาจากวงโคจรที่เล็กกว่านั้นเร็วกว่า (กฎของเคปเลอร์) ดังนั้นผลกระทบจะรุนแรงขึ้นโดยเฉลี่ยใน "ด้านกลางวัน" แต่คำอธิบายนี้อาจเป็นเท็จอยู่ดีหรืออย่างน้อยก็ไม่มีนัยสำคัญเมื่อพิจารณาว่ากระบวนการอื่นอาจจะเล่นในเวลาเดียวกันและบางอนุภาคอาจมาจากทิศทางแบบสุ่มเช่นกัน
Arroway

ขอบคุณ น่าเสียดายที่ฉันไม่สามารถช่วยคุณได้ดังนั้นฉันจะไม่ออกกฎให้เร็วเกินไป โชคดี.
HDE 226868

คำตอบ:


13

แม้ว่าฉันจะเป็นนักดาราศาสตร์อาชีพ (แต่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้) แต่ฉันไม่มีคำตอบที่ดี AFAIK คำถามนี้ยังคงเปิดอยู่ ที่จริงแล้วความจริงที่ว่าดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ในระบบสุริยะหมุนไปในทิศทางเดียวกับที่พวกมันโคจรรอบดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นข้อ จำกัด ที่สำคัญในสถานการณ์การก่อตัวดาวเคราะห์ที่เป็นไปได้

ยกตัวอย่างเช่นความคิดที่ว่าดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นจากฝุ่นที่เก็บไว้ที่ศูนย์กลางของ vortices ในดิสก์โปรโต - ดาวเคราะห์นั้นเกือบจะถูกตัดออกไปเพราะ vortices ถอยหลังเข้าคลองนั้นมีความเสถียรและมีอายุยืนยาวกว่า prograde มาก (จุดสีแดงของดาวพฤหัสบดีเป็นถอยหลังเข้าคลอง กระแสน้ำวน) และด้วยเหตุนี้ดาวเคราะห์จึงน่าจะถอยหลังเข้าคลอง แต่ไม่ใช่


1
ขอบคุณสำหรับ "คำตอบแบบเปิด" ฉันคิดว่าคำตอบนั้นง่ายกว่า แต่ยิ่งฉันหาคำอธิบายที่ดีมากเท่าไหร่ฉันก็ยิ่งรู้ว่ามันซับซ้อนแค่ไหน ... ดังนั้นแทนที่จะบอกว่าวิธีการที่ดาวเคราะห์หมุนรอบตัวนั้นถูกอธิบายโดยการก่อตัวดาวเคราะห์ เราควรจะพูดว่าตรงกันข้ามคือการหมุนที่ใช้เป็นข้อ จำกัด ในสถานการณ์ที่เป็นไปได้?
Arroway

จริง ๆ แล้วฉันไม่ได้รับข้อมูลที่ดีมากดังนั้นอย่าอ้างฉันถึงสิ่งนี้
วอลเตอร์

6

เหตุผลส่วนใหญ่ของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเรา (ยกเว้นดาวศุกร์และดาวยูเรนัส) หมุนไปในทิศทางทวนเข็มนาฬิกาเนื่องจากดิสก์โปรโตดาวเคราะห์ที่ก่อตัวดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์รอบตัวทั้งหมด เนื่องจากดิสก์โปรโตดาวเคราะห์กำลังหมุนในทิศทางทวนเข็มนาฬิกาวัตถุใด ๆ ที่ก่อตัวขึ้นจากดิสก์เดียวกันจะแสดงการหมุนแบบเดียวกัน ความจริงที่ว่ามันหมุนในทิศทางทวนเข็มนาฬิกาไม่มีอะไรพิเศษ ทุกอย่างขึ้นอยู่กับการหมุนรอบแรกของดิสก์

เหตุผลที่ดาวศุกร์และดาวยูเรนัสมีการหมุนตรงข้ามกับดาวเคราะห์ดวงอื่นส่วนใหญ่น่าจะเป็นเพราะพวกมันถูกวัตถุขนาดใหญ่ก้อนหนึ่งปะทะกันในระหว่างการก่อตัวทำให้พวกเขาหมุนรอบเพื่อเปลี่ยนทิศทาง สิ่งนี้ยังอธิบายได้ว่าทำไมแกนของดาวยูเรนัสจึงเอียงไปในระดับที่รุนแรง

หากคุณต้องการอ่านเพิ่มเติมที่นี่มีลิงค์: http://scienceblogs.com/startswithabang/2010/10/07/counterclockwise-but-there-are/ http://hubblesite.org/hubble_discoveries/discovering_planets_beyond/how- ทำดาวเคราะห์แบบฟอร์ม http://www.astronomycafe.net/qadir/q50.html


7
ที่จริงแล้วสำหรับดาวศุกร์และดาวยูเรนัสไม่ใช่ทิศทางการหมุนที่เปลี่ยนไปมันเป็นแกนของดาวเคราะห์ที่พลิกคว่ำลงสำหรับดาวศุกร์และ90ºสำหรับดาวยูเรนัส
Joan.bdm

ใช่จริง เนื่องจากวัตถุชนกับดาวเคราะห์มันจึงเปลี่ยนความเอียงตามแนวแกนทำให้ดูเหมือนว่ามันหมุนไปตามเข็มนาฬิกาตามเข็มนาฬิกา
Nirvik Baruah

2
@NirvikBaruah ขอบคุณสำหรับคำตอบ แต่จากมุมมองของฉันโดยไม่ต้องอธิบายเพิ่มเติมมันถือเฉพาะวิธีที่ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ไม่ใช่วิธีที่พวกเขาหมุน ฉันเพิ่งเพิ่มย่อหน้าในคำถามเริ่มต้นเพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้น
Arroway

@NivikBaruah คุณหมายถึง "Revolution" ที่นี่หรือไม่? สิ่งที่คุณกำลังพูดถึงไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับคำถาม
HDE 226868

1
โปรดทราบด้วยว่าเรากำลังเรียกทิศทางทวนเข็มนาฬิกาเพียงเพราะวัฒนธรรมที่เกิดขึ้นในด้านวิทยาศาสตร์ในยุคปัจจุบันเกิดขึ้นในซีกโลกเหนือของโลกเราและเราเชื่อมโยงภาคเหนือกับ "ขึ้น" ไม่มีจุดประสงค์ "ขึ้น" หรือ "ลง" ในระบบสุริยะมีเพียงระนาบการโคจรเท่านั้นที่เป็นเป้าหมาย ดังนั้นในที่สุดก็มีมากขึ้นจะทำอย่างไรกับการพัฒนาวิทยาศาสตร์และวัฒนธรรมกว่าด้วยสปินที่เริ่มต้นของแผ่นดิสก์ :)
Luaan

1

ฉันไม่สามารถให้คำอธิบายทางคณิตศาสตร์ที่ชัดเจนกับมดได้ แต่การจำลองนี้อาจให้คำแนะนำแก่คุณ

หากคุณดูที่ด้านล่างด้วยเบต้า = 0.01 (ความเร็วในการหมุนเริ่มต้นที่เร็วขึ้น) คุณจะเห็นว่าระบบไบนารีหรือไตรภาคีอาจเกิดขึ้นได้อย่างไร ฉันคิดว่านี่อาจเป็นตัวอย่างสำหรับการก่อตัวของดาวเคราะห์

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


ทำไมฉันถึงได้คะแนนลบ
Joan.bdm

มันไม่ใช่ฉัน! คำตอบของคุณน่าสนใจ แต่ฉันไม่มั่นใจในการเปรียบเทียบระหว่างระบบเลขฐานสองกับการก่อตัวของดาวเคราะห์นั้นตรงไปตรงมา อย่างไรก็ตามมันอาจจะเป็น แต่มันก็ไม่ได้ช่วยให้ฉันคิดมากเกี่ยวกับคำถามเริ่มต้นของฉันจนกว่าฉันจะพลาดอะไรบางอย่าง ...
Arroway

1
@Ceribia Link ใช้งานได้สำหรับฉัน บางทีมันอาจจะหยุดชั่วคราวเมื่อคุณแสดงความคิดเห็นในปี 2016 ภาพเคลื่อนไหวการจำลองที่ดี แต่พวกเขาไม่ได้ตอบคำถามจริงๆ หากคุณหรือคนอื่น ๆ ยังมีความสนใจการอภิปรายในคำถามดาราศาสตร์ดูปองต์. คำถามที่พบบ่อย / คำถาม / 23777/ อาจช่วยอธิบายเพิ่มเติมได้
Jacob C. สนับสนุน GoFundMonica

-1

ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะของเราไม่เพียง แต่เคลื่อนที่ในลักษณะเดียวกัน แต่มีโมเมนต์เชิงมุมเกือบเท่ากัน ซึ่งรวมถึงดวงอาทิตย์ที่หมุนรอบแกนของมัน ทำไมมันจึงไม่ชัดเจน

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.