ทำไมดาวเคราะห์ถึงโคจรในทิศทางเดียวกัน

ตามทฤษฎีแล้วดาวเคราะห์จะมีโอกาสเท่ากันโดยประมาณว่าจะไปทางหนึ่งในวงโคจรของพวกมันหรือในทางอื่น แต่ในความเป็นจริงนี่ไม่ใช่กรณี (อย่างน้อยในระบบสุริยะของเรา) ทำไมนี้

เหตุผลเดียวกัน (เกือบ) พวกเขาทั้งหมดหมุนไปในทิศทางเดียวกัน: เนื่องจากการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม

ก่อนที่ดาวและดาวเคราะห์จะมีอยู่มันก็แค่มีเมฆก๊าซที่ไม่เป็นระเบียบและโมเลกุลขนาดเล็ก ระบบสุริยะก่อตัวขึ้นจากก้อนเมฆประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน

ในระดับนั้นมีการหมุนเล็กน้อยในคลาวด์ มันอาจเกิดจากแรงดึงดูดของวัตถุที่อยู่ใกล้เคียงความแตกต่างของมวลในขณะที่เมฆปั่นป่วนหรือแม้กระทั่งผลกระทบของซูเปอร์โนวาที่อยู่ห่างไกล ประเด็นคือเมฆโมเลกุลทั้งหมดมีการหมุนอย่างน้อย

ในระบบขนาดใหญ่เช่นเมฆโมเลกุลแต่ละอนุภาคมีโมเมนตัมเชิงมุมและทั้งหมดนั้นรวมเข้าด้วยกันในพื้นที่กว้างมาก นั่นเป็นแรงผลักดันมากมายและมันได้รับการอนุรักษ์เมื่อเมฆยังคงพังทลายภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันเอง โมเมนตัมเชิงมุมนั้นก็ทำให้เมฆแบนซึ่งเป็นสาเหตุที่ระบบสุริยะอยู่ใกล้กับระนาบ

เมื่อเมฆยุบตัวลงในที่สุดมันก็ก่อตัวเป็นดาวฤกษ์และไม่นานหลังจากดาวเคราะห์ อย่างไรก็ตามโมเมนตัมเชิงมุมได้รับการอนุรักษ์ไว้เสมอ นั่นเป็นสาเหตุที่ดาวเคราะห์ต่าง ๆ โคจรตามวงโคจรเดียวกันและทำไมดาวเคราะห์เกือบทั้งหมดหมุนไปในทิศทางเดียวกัน ไม่มีอะไรที่จะทำให้พวกเขาหันไปทางอื่นดังนั้นพวกเขาจะหมุนไปในทิศทางเดียวกันกับเมฆก๊าซเดิม

แม้ว่าจะมีข้อยกเว้นเล็กน้อย เมื่อใดก็ตามที่วัตถุก่อตัวในลักษณะที่ส่งพวกมันไปโคจรรอบทิศทางตรงกันข้ามพวกมันมักจะชนกับวัตถุที่ไปในทิศทางเดียวกันกับก้อนเมฆดั้งเดิม สิ่งนี้ทำลายวัตถุที่อยู่ห่างไกลออกไปหรือส่งพวกมันไปในทิศทางเดียวกันกับก้อนเมฆดั้งเดิม

ยังคงมีข้อยกเว้นสองข้อใหญ่คือดาวเคราะห์วีนัสและดาวยูเรนัส ดาวยูเรนัสหมุนรอบแกนเกือบ 90 องศา (ด้านข้าง) วีนัสหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามขณะที่โลกและดาวเคราะห์ดวงอื่น

ในทั้งสองกรณีมีหลักฐานที่ชัดเจนว่าดาวเคราะห์เหล่านี้ถูกวัตถุขนาดใหญ่พุ่งชนในอดีตอันไกลโพ้น ผลกระทบมีขนาดใหญ่พอที่จะเอาชนะโมเมนตัมเชิงมุมของร่างกายและทำให้พวกเขามีการหมุนที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังมีทฤษฎีอื่นอีกมากมาย ตัวอย่างนักดาราศาสตร์บางคนคิดว่าดาวศุกร์อาจพลิกคว่ำ ประเด็นคือมีเหตุการณ์ผิดปกติเกิดขึ้นกับดาวเคราะห์ทั้งสองนี้

คำตอบของ Sir Cumference นั้นยอดเยี่ยมมาก โดยทั่วไปเมฆโมเลกุลจะมีขนาดใหญ่กว่าระบบสุริยะหลายพันเท่าและเนื่องจากมันมีความหนาแน่นน้อยกว่าจึงมีปริมาณมากขึ้น

เราไม่ทราบว่าระบบสุริยะของเรามาจากไหนและเราไม่รู้ว่ามีดาวอื่น ๆ กี่ดวงที่ก่อตัวในเมฆก้อนเดียวกันอาจเป็นหลายร้อยหรือหลายพันดวง (เมื่อเร็ว ๆ นี้มีเพียง 1 หรือ 2 ดาวที่แนะนำให้เป็นน้องสาวของโซล แต่ คณะลูกขุนคือเท่าที่ฉันรู้ยังคงอยู่ในนั้น)

อย่างไรก็ตาม, เนื่องจากลมระหว่างดวงดาว, สนามแม่เหล็ก, การระเบิดของซุปเปอร์โนวาหรือความแตกต่างอื่น ๆ ในความหนาแน่นเฉลี่ย, ปริมาณของเมฆโมเลกุลแม่ของเราเริ่มยุบเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเป็นเพียงเล็กน้อยในบางพื้นที่

ยิ่งคลาวด์กระจุกตัวมากเท่าไหร่แรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงก็เพิ่มมากขึ้นเท่านั้น ในขณะที่ฝุ่นและชนกันก๊าซทั้งพลังงานอนุรักษ์ระบบและโมเมนตัม (มันเป็นระบบที่แยก) จึงไร้เดียงสาที่จะคิดว่าวงโคจรของดาวเคราะห์ที่ควรจะเป็นแบบสุ่ม - ซึ่งหมายความว่าการใด ๆซึ่งทางคุณดูเหมือนจะมีการสันนิษฐานว่าพื้นที่เป็นสอง มิติและการจัดเรียงแบบสุ่มมากที่สุดคือดิสก์แบน

Nope มันจะเป็นทรงกลม ... เหมือนฝูงแมลงวันล้อมรอบบางสิ่งที่เหม็น เมื่อเราตั้งโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อจำลองฝูงฝุ่นและก๊าซที่ยุบตัวแบบสุ่มปรากฎว่าเนื่องจากโอกาสที่มันจะเลือกทิศทางที่ต้องการ เมฆฝุ่นสุ่มจะยุบตัวลงในดิสก์ที่มีอนุภาคส่วนใหญ่ที่โคจรไปในทิศทางเดียวกัน (ซึ่งไม่สนใจผลกระทบที่เป็นไปได้จากทางช้างเผือกที่มีอิทธิพลต่อกระบวนการดังนั้นแม้ว่าจะไม่มีเมฆโมเลกุลโคจรรอบศูนย์กลางของทางช้างเผือกก็ตาม )

โปรดจำไว้ว่าคำตอบเหล่านี้ไม่แน่นอน: แรงโน้มถ่วงส่วนใหญ่ในทางช้างเผือกเป็นสสารมืดและเรายังคงพยายามทำความเข้าใจว่ามันมีอิทธิพลต่อการก่อตัวดาวฤกษ์อย่างไรและจนกว่าเราจะรู้เรื่องสสารมืดมากขึ้นเราไม่สามารถทำได้ ต้องแน่ใจว่าแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของเราถูกต้อง โดยทั่วไปเราชอบรุ่นที่ให้ผลลัพธ์คล้ายกับวิธีการที่ระบบสุริยะของเราเป็นจริง

แต่คาดเดาอะไร ดาวเคราะห์นอกระบบหลายพันดวงที่เราค้นพบมี "ดาวพฤหัสร้อน" ไกลกว่า (ดาวก๊าซยักษ์ใหญ่มากใกล้กับดาวฤกษ์ของพวกเขา) มากกว่าที่เราคาดไว้ ดังนั้นเรากำลังปรับโมเดลของเรา แนวคิดหนึ่งที่ได้รับความนิยมคือดาวเคราะห์มีการชนกันมากกว่าที่เราเคยคิด นี่หมายถึงดาวเคราะห์จำนวนมากที่อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์มากขึ้นและดาวเคราะห์อื่น ๆ ก็พุ่งออกมาจากระบบดาว ใครจะรู้บางทีนั่นอาจเป็นที่มาของ Theia