ทำไมดาวเคราะห์หมุนและหมุนรอบตัว

ทำไมดาวเคราะห์หมุนและหมุนรอบตัวในจักรวาล?

ในขณะที่ดาวเคราะห์วิวัฒนาการในช่วงระยะการก่อกำเนิดดาวเคราะห์และวัสดุสะสมจากดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ซึ่งมีการยุบตัวของแรงดึงดูดระหว่างฝุ่นและก๊าซระหว่างดวงดาวอนุภาคที่ได้รับการสะสมเหล่านี้จะคงตัวโมเมนตัมเชิงมุมจากวัสดุที่ก่อตัว

      ^{ภาพที่สร้างขึ้น (เสมือนการบินโดย) จากการจำลองระยะเวลาการสะสมของดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์แสดงการคงตัวของ
      โมเมนตัมเชิงมุมในวงโคจรรอบดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวพฤหัส (ที่มา: Frédéric Masset )}

คำอธิบายที่ดีสำหรับการเก็บรักษาโมเมนตัมเชิงมุมนี้และทำไมดาวเคราะห์ปรากฏว่าหมุนเร็วกว่าดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์รอบข้างของพวกมันดังนี้:

การอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมอธิบายว่าทำไมสเก็ตน้ำแข็งหมุนเร็วขึ้นเมื่อเธอดึงแขนของเธอขณะที่แขนของเธอเข้าใกล้แกนหมุนมากขึ้นความเร็วในการหมุน [เธอ] เพิ่มขึ้นและโมเมนตัมเชิงมุมของเธอยังคงเหมือนเดิม ในทำนองเดียวกันการหมุนของเธอช้าลงเมื่อเธอยืดแขนของเธอเมื่อสิ้นสุดการหมุน

^{แหล่งที่มา: บทความวิทยาศาสตร์อเมริกันเกี่ยวกับสาเหตุและวิธีการที่ดาวเคราะห์หมุนได้? (George Spagna)}

ดังนั้นจึงสามารถอธิบายได้ว่าการหมุนแกนของดาวเคราะห์ทำให้เกิดการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมของวัสดุในดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ในช่วงระยะเวลาเพิ่มของระบบดาวเคราะห์เมื่อดาวเคราะห์มีน้ำหนักเพิ่มขึ้นและรักษาโมเมนตัมเชิงมุมนี้เนื่องจากความเฉื่อย ของความเร็วเรเดียล

ดิสก์แบนจากระบบคลาวด์ 3 มิติเป็นดิสก์ 2d รูปแบบวงแหวนจากดิสก์ที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งลดลงเป็นวงแหวน 1d ในนามจากวง 2d อนุภาคของวงแหวนจะตกลงมาใกล้กันรอบ ๆ วงแหวนและสิ่งที่ดึงดูดเช่นนั้นทำให้วงแหวนหดตัว แหวนจึงย้ายเข้าด้านในจากดิสก์ไปยังดวงอาทิตย์

อนุภาคแหวนปะทะกันและขนาดอนุภาคเฉลี่ยเพิ่มขึ้นในขณะที่จำนวนของอนุภาคลดลง โมเมนตัมเชิงมุมของวงแหวนจะเพิ่มขึ้นเมื่ออนุภาคที่ตกลงกับทิศทางของการหมุนของวงแหวนตกเข้ามาจากเส้นรอบวงในขณะที่อนุภาคที่ตกลงกับทิศทางของการหมุนตกลงไปด้านนอกดังนั้นแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงซึ่งกันและกัน ชนกัน เอฟเฟกต์นี้จะแปลงการหมุนของวงแหวนเพื่อหมุนอนุภาคที่ถูกผูกไว้ซึ่งกันและกันภายในวงแหวน

ในที่สุดวงแหวนก็ยุบตัวไปยังอนุภาคที่เหลืออยู่หนึ่งดวงซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ฟักด้วยวงแหวน ดวงจันทร์เป็นอนุภาคขนาดใหญ่ที่เหลืออยู่ในวงแหวนห่างจากดาวเคราะห์ เมื่อดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นและดวงจันทร์ใด ๆ ที่เหลืออยู่ได้ผูกมัดตัวเองกับโลกแหวนก็จะไม่มีอยู่อีกต่อไปแล้วปล่อยให้ดาวเคราะห์และดวงจันทร์อยู่ในวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ที่เสถียร ดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ หลังจากนั้นก่อตัวจากแถบที่มีความหนาแน่นสูงของดิสก์

กฎแรงโน้มถ่วงสากลของนิวตันและกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ของเคปเลอร์อธิบายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ สมการมาจากกฎเหล่านี้และด้วยเหตุนี้จึงถือกำเนิดของกลไกท้องฟ้า แต่ไม่มีที่ไหนในวรรณกรรมที่เราสามารถหากฎที่ยอมรับได้ของการหมุนของดาวเคราะห์เพราะทุกคนเชื่อว่าไม่มีอะไรพิเศษเกี่ยวกับการหมุนของดาวเคราะห์ ยกเว้นคำอธิบาย“ overused” ...

“ เมื่อนานมาแล้วในกาแลคซีไกลแสนไกล ... ก๊าซและฝุ่นหมุนวนไปในดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์และการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมเนื่องจากดาวเคราะห์กำลังหมุนด้วยความเร็วแบบสุ่ม”

มันเหมือนกับการบอกว่าเราไม่รู้จริง ๆ ว่ามันทำงานอย่างไร เรามีแนวคิด แต่ไม่เพียงพอที่จะแสดงเป็นตัวเลข

นี่เป็นคำพูดจากลอร์ดเคลวิน (วิลเลียมทอมสัน):“ ฉันมักจะพูดว่าเมื่อคุณสามารถวัดสิ่งที่คุณพูดถึงและแสดงเป็นตัวเลขคุณก็รู้อะไรบางอย่างเกี่ยวกับมัน แต่เมื่อคุณไม่สามารถวัดได้เมื่อคุณไม่สามารถแสดงเป็นจำนวนมากความรู้ของคุณมีน้อยและไม่น่าพอใจ อาจเป็นจุดเริ่มต้นของความรู้ แต่ในความคิดของคุณแทบจะก้าวเข้าสู่ขั้นตอนของวิทยาศาสตร์ไม่ว่าเรื่องนั้นจะเป็นอะไรก็ตาม”

ตามลิงค์ด้านล่างสำหรับสมการการหมุนรอบดาวเคราะห์

https://www.quora.com/What-determines-the-rotation-period-of-planets/answer/Randy-Evangelista-1