행성들이 소행성 소행성으로 형성되었지만 왜 같은 방향으로 회전하는 경향이 있는가?


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소행성의 축 기울기는 무작위로 변하는 것 같지만 (이 전제가 잘못되었는지 알려주세요) 행성은 같은 방식으로 회전하는 경향이 강합니다. 행성들이 소행성을 충돌시킴으로써 형성된다면, 임의의 기울기의 합이 임의의 행성 회전을 초래하지 않아야 하는가? 물론 충격의 각도와 속도, YORP 효과, 원심 분리 및 기타 요소와 같은 다른 요소가 중요하지만, 이러한 요소가 어떻게 함께 회전에 체계적인 영향을 미칠 수 있습니까?

세레스는 4 ° 기울기로 작동하지만 처음 발견 된 다른 소행성은 84 °, 50 °, 42 °와 같은 기울기를 갖습니다. 먼지 입자 (및 해당되는 경우 가스 분자)는 반드시 임의로 회전합니다. 태양 성운은 행성의 궤도에서 중력과 마찰이 나타나는 순 회전을 가졌다. 그러나 궤도 방향이 각 별에 대한 것처럼 회전의 그물이 각 행성마다 개별적이 아니어야하고, 상관 관계가없는 기울기를 갖는가?


축 경사에 더하여 궤도 경사를 고려해야한다고 가정합니다.
LocalFluff

내가 좋아하는 작은 비디오 중 하나 : youtube.com/watch?v=tmNXKqeUtJM
userLTK

답변:


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소행성의 기울기가 매우 무작위로 분포되어 있으며, 태양 성운의 회전은 그 기울기에 약간의 기여를하며 약간 기울어진다는 것이 맞습니다.

그러나 무작위성이 단순히 합쳐지는 것은 옳지 않습니다. 성운의 회전이 지배적 인 요소가 될 때까지 많은 양의 소행성을 결합하면 실제로 무작위성이 점점 더 상쇄됩니다. 이것은 많은 수법칙 과 관련이 있습니다 .

예를 들어, 주사위를 던집니다. 결과는 무작위입니다. 10 개의 주사위를 던져 합계를 계산하고 10으로 나눕니다. 더 이상 평균에서 멀지 않습니까? 수천 개의 오지 또는 수백만의 소행성으로 동일한 작업을 수행 할 수 있습니다. 물체를 형성하는 소행성의 수가 실제로 많을 때, 기울기는 성운의 회전에 의해 결정되는 평균값과 멀지 않을 것입니다.

같은 주장은 성향을 나타내며, 행성의 궤도는 타원형이지만, 임의의 궤도와 같이 원형과 거리가 멀다는 사실은 사실입니다.


그러나 많은 수의 법칙은 평균을 더합니다. 주사위와 같은 행성을 던지면 평균적으로 행성이 전혀 회전하지 않습니다. 주사위가 거의 항상 짝수 개의 점을 표시한다는 것이 이상하지 않습니까? 성운의 회전이 각 행성의 회전에 영향을 미치지 만 소행성의 회전에는 영향을 미치지 않는다면 어떻게 그렇게되는지 이해하기 위해 더 많은 설명이 필요합니다. 태양 성운의 회전과 그 안에 형성된 개별 행성의 회전 사이에 어떤 관계가 있습니까?
LocalFluff

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@LocalFluff 랜덤 모션의 평균이 0이 될 것입니다. 그 결과 회전은 무작위가 아닌 유일한 구성 요소 인 태양 성운의 회전 때문입니다.
SE-좋은 사람을 발사 중지

가장 깔끔한 설명이지만 여전히 짧습니다. 태양 성운의 회전은 같은 방식으로 형성되는 각각의 모든 행성에 어떻게 체계적으로 영향을 미칩니 까? 행성의 절반이 지구를 뒤덮는 방식으로 영향을받지 않았어야합니까?
LocalFluff

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나는 nitpick을 싫어하지만, 세 번째 단락은 주사위라는 단어를 많이 섞습니다. "주사위를 던질"가 "던져한다 다이 "및 "오지"단어없고, 적절한 복수형은 "주사위"이다. 편집을 제안하려고했지만 계산하기에는 문자가 충분하지 않았습니다.
Cody

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여기서 LocalFluff에 동의해야합니다. "태양 성운의 비 랜덤 회전"으로 인해 실제로 행성이 어떻게 회전하는지 설명함으로써 실제로 질문에 대한 답을 얻지 못했습니다. 당신의 주장이 무작위로 결합하는 소행성이 평균과 합쳐진다면, 소행성이 평균적으로 디스크와 함께 회전하고 문제는 그들이 어떻게 그렇게 평균적으로 회전했는지에 관한 것입니다. 방금 질문을 다른 영역으로 옮겼지만 아무런 대답도하지 않았습니다.
zephyr

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원형 행성 디스크에서 회전 속도는 V아르 자형별 r의 거리가 다음과 같이 변하기 때문에

V아르 자형(아르 자형)=미디엄아르 자형             (1)
이것은 요점의 일부를 설명하는 역할을합니다. 아르 자형<아르 자형0 우리는 V아르 자형>V아르 자형(아르 자형0)그리고 다른 길. 따라서 지구의 위치 가스에서 볼 때 지구의 '왼쪽'먼지는 체계적으로 더 빠르게 흐르고, '오른쪽'행성은 행성보다 느리게 흐릅니다.
따라서이 흐름에서 전체 질량, 최종 질량 및 각 운동량의 상당 부분을 계산하면 자동으로 체계적인 회전을 유도 할 수 있습니다.

그러나 이것은 언제 관련이 있습니까?
원형 행성 또는 소행성이 도달 할 수있는 영역은 최대의 중력 영향 영역이며 반경이있는 언덕 영역

아르 자형H=아르 자형0미디엄이자형미디엄에스아르 자형         (2)
어디 아르 자형0 위와 같이 반장 축 거리입니다.

이제 이것이 아르 자형H (1)에서 속도-그라디언트를 느끼기에는 너무 작거나, 그렇지 않은 경우, 대상 물체가 충분히 크지 않은 경우 아르 자형H원형 디스크로 크게 확장하려면, 임의의 모멘트가 누적됩니다.
원형 행성이 실질적인 언덕 지구로 자라면, 큰 속도 차이로 가스와 고체가 축적되기 시작합니다.V아르 자형(아르 자형)V아르 자형(아르 자형0)이는 무작위가 아니라 항상 체계적입니다.

TL; DR 소행성 크기보다 거의 작은 작은 물체는 무작위 모멘텀 푸시를 발생시킵니다. protoplanetary 이상의 거대한 물체는 체계적인 속도 차이를 증가 시켜서, 순각 운동량을줍니다.


원형 행성 디스크가 Keplerian이라는 것을 확신 할 수 있습니까? 소스가 있습니까? LocalFluff가 지적한 바와 같이 , 디스크 회전과 디스크 회전의 반대 방향으로 회전하는 디스크의 차동 회전 (가까울수록 빠름)이 발생합니다. 디스크는 중심 중력 외에 많은 경쟁하는 힘을 가진 확장 된 물체이며, 그것이 Keplerian이라고하는 것은 기껏해야 매우 거친 근사치라고 생각합니다.
zephyr

디스크가 만들어 질 때까지이 다른 힘은 무시할 수 있어야하고 Keplerian과 매우 밀접한 관계가있을 것이지만, 그 시점에서 프로토 플래닛은 이미 최종 스핀 방향을 가지고있을 가능성이 높습니다 (주요 충돌은 제외).
zephyr

@zephyr : 타임 스케일에 대해서는 절대적으로 틀 렸습니다. 왜 그런가요? Keplerian 디스크는 중앙 별과 함께 자유 낙하 시간 척도로 설정됩니다. 그때부터 1-10 Myrs의 나이에 행성의 탄생과 원반의 소멸 사이에 그것은 거의 케플러입니다. 게임에 압력 구배가 있기 때문에 디스크가 완벽하게 Keplerian이 아니라 하위 Keplerianity의 몇 퍼센트를 차지한다는 데 동의합니다. 행성 각 운동량의 경우 상대 운동량을 고려해야하므로 LocalFluff의 주장이 잘못되었습니다.
AtmosphericPrisonEscape

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각운동량 보존. 원형 행성 원반의 스핀은 그것이 처음 형성 될 때 무작위로 결정되지만, 그것은 지배적 인 요소가됩니다. 그러면 디스크의 물질은 소행성으로 분류 된 다음 행성 행성으로 분류 되더라도 동일한 방향으로 질량 중심을 선회합니다. 개체에 고유 한 개별 회전이 있더라도 디스크에 영향을주는 큰 효과가 있습니다. 천왕성과 금성을 제외한 모든 행성은 같은 방향으로 회전합니다. 나는 그것들에 대한 가설이 여전히 천왕성 충돌로 천왕성을 쳤다고 생각합니다.


디스크의 안쪽 부분 (및 행성)이 바깥 쪽보다 빠르게 궤도를 돌기 때문에 반대 방향으로 회전하는 경향이 없어야합니까?
LocalFluff

1

각운동량 보존은 기체 상 행성 성운이 응축되어 마찰과 충돌에도 불구하고 행성을 형성 할 때 각운동량을 크게 보존합니다.

우리 태양계의 각 운동량은 http://www.zipcon.net/~swhite/docs/astronomy/Angular_Momentum.html 에 있습니다 .

그것들은 일정하지 않지만 가스 행성은 같은 크기입니다. 궤도 각운동량 궤도 궤도 반경 (km) 궤도주기 (일) 질량 (kg) L

머큐리 58.e6 87.97 3.30e23 9.1e38

금성 108.e6 224.70 4.87e24 1.8e40

지구 150.e6 365.26 5.97e24 2.7e40

화성 228.e6 686.98 6.42e23 3.5e39

목성 778.e6 4332.71 1.90e27 1.9e43

토성 1429.e6 10759.50 5.68e26 7.8e42

천왕성 2871.e6 30685.00 8.68e25 1.7e42

해왕성 4504.e6 60190.00 1.02e26 2.5e42

e ^ 43 순서입니다. (화성은 각운동량이 적다. 일부는 소행성대에 분포했을 수도있다.)

각 바깥 행성은 같은 각 운동량을 가지고있는 것 같습니다!

원래 Surya Siddhanta는 각 운동량의 불변성을 사용한다고 생각했지만 훨씬 더 간단합니다. 그것은 더 큰 궤도가 더 많은 입자를 수집하게 만드는 제설기 이론입니다. "Surya Siddhanta의 저자는 태양계에서 다른 행성의 직경을 어떻게 찾았습니까?"

나는 원시 태양 성운에서 응축 된 것으로 추정되는 우리 태양계에서도 각운동량의 불변성을 설명하기 위해이 표를주고 있습니다. 각운동량의 일관성은 행성들이 태양 주위 (또는 질량 중심)를 돌고 궤도를 돌도록 요구합니다.

시작하는 각 운동량이 있다면 이해된다. 많은 양의 가스 또는 성운은 회전이 자연스럽게 일어나기 때문에 (유체 불안정성에 의해) 반대 방향으로 회전하면서 난류에 의해 결국 에디를 형성합니다. 각 부품이 별 (및 태양계)로 응축되면 행성 시스템이 발생합니다.

우리 태양계는 원래의 태양 성운에 각 운동량을 부여하는 통과하는 별인 또 다른 메커니즘으로 형성되었을 수 있습니다.

매우 큰 몸체는 또한 은하로 응축되며 (예를 들어) 각 운동량을 포착하기 위해 중앙에 블랙홀이 있어야합니다. 각운동량은 파괴 될 수 없습니다.

이것을 모든 몸체의 회전 각 운동량으로 추가하고 싶습니다.

회전 각운동량, L

몸체 / 질량 kg / 반경 (km) 회전주기 (일) / L

일 / 695000 /24.6 /1.99e30 /1.1e42

지구 / 6378 /0.99 /5.97e24 /7.1e33

목성 / 71492 /0.41 /1.90e27 /6.9e38

태양의 회전 각 운동량도 e ^ 42입니다. 모든 행성의 회전 각 운동량은 궤도 각 운동량에 비해 작습니다.

바깥 행성들과 태양은 같은 각운동량을 가지고 있습니다!

직장에서 각운동량의 어떤 종류의 동등성?

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