Почему планеты вращаются в одном направлении?

Теоретически, планеты имели бы примерно равные шансы на то, чтобы идти в ту или иную сторону по своей орбите, но в действительности это не так (по крайней мере, в нашей солнечной системе). Почему это?

По той же причине (почти) все они вращаются в одном направлении: из-за сохранения момента импульса.

До появления звезды и ее планет существует только облако неорганизованного газа и небольших молекул. Солнечная система сформировалась из такого облака около 4,6 миллиардов лет назад.

В этом масштабе внутри облака наблюдается небольшое вращение. Это может быть вызвано гравитацией близлежащих звездных объектов, локальными различиями в массе в виде взбалтывания облаков или даже воздействием далекой сверхновой. Дело в том, что все молекулярные облака имеют как минимум небольшое вращение.

В большой системе, такой как молекулярное облако, каждая частица имеет некоторый момент импульса, и все это складывается в очень широкой области. Это большой импульс, и он сохраняется, поскольку облако продолжает разрушаться под действием собственной силы тяжести. Этот момент импульса также сглаживает облако, что является причиной, по которой Солнечная система близка к плоской.

Когда облако окончательно разрушается, оно образует звезду и вскоре после планет. Однако момент импульса всегда сохраняется. Вот почему все планеты движутся по одной и той же орбите, и поэтому почти все они вращаются в одном направлении. Там нет ничего, чтобы повернуть их в другом направлении, поэтому они будут продолжать вращаться в том же направлении, что и исходное газовое облако.

Однако есть несколько исключений. Всякий раз, когда объекты формировались таким образом, что отправляли их по орбите в противоположном направлении, они обычно сталкивались с объектами, идущими в том же направлении, что и исходное облако. Это уничтожило любые отдаленные объекты или отправило их в том же направлении, что и исходное облако.

Тем не менее, два огромных исключения - планеты Венера и Уран. Уран вращается вокруг оси почти 90 градусов (на боку). Венера тем временем вращается в противоположном направлении, как Земля и другие планеты.

В обоих случаях имеются убедительные доказательства того, что эти планеты были поражены крупными объектами в некоторый момент в далеком прошлом. Удары были достаточно большими, чтобы преодолеть момент импульса тел и придать им другое вращение. Есть также ряд других теорий; например, некоторые астрономы думают, что Венера, возможно, перевернулась с ног на голову. Дело в том, что с обеими этими планетами произошли нерегулярные события.

Ответ сэра Кумферса великолепен. Молекулярные облака, как правило, в тысячи раз массивнее Солнечной системы, и, поскольку они менее плотные, их объем значительно больше.

Мы не знаем, откуда взялась наша Солнечная система, и мы не знаем, сколько других звезд родились в одном и том же облаке, возможно, сотни или даже тысячи (совсем недавно предполагалось, что одна или две звезды являются сестрами Солнца, но жюри, насколько я знаю, до сих пор на этом).

В любом случае, из-за межзвездных ветров, магнитных полей, взрывов сверхновых или какой-то другой разницы в средней плотности, объем нашего материнского молекулярного облака начал разрушаться из-за того, что гравитация в некоторых областях была немного больше.

Чем больше облако концентрировалось, тем сильнее увеличивалось гравитационное притяжение, тем быстрее оно разрушалось. В то время как пыль и газ сталкиваются, вся система сохраняет энергию и импульс (поскольку она является изолированной системой), и, следовательно, наивно полагать, что орбиты планет должны быть случайными - что означает, что в любом случае, вы, кажется, предполагали, что пространство равно двум размерный, и наиболее случайное расположение будет плоским диском.

Нет. Это была бы сфера ... как рой мух вокруг чего-то вонючего. Когда мы программируем компьютер для моделирования скопления случайных частиц пыли и газа, оказывается, что он случайно выберет предпочтительное направление. Случайное пылевое облако рухнет в диск с большинством частиц, вращающихся в одном и том же направлении (это игнорирует возможные эффекты Млечного Пути, влияющие на процесс, поэтому даже без молекулярного облака, вращающегося вокруг центра Млечного пути, будет происходить образование диска ).

Имейте в виду, что эти ответы являются предварительными: большая часть гравитации в Млечном Пути принадлежит темной материи, и мы все еще работаем над пониманием того, как это влияет на звездообразование, и пока мы не узнаем намного больше о темной материи, мы не можем убедитесь, что наши модели компьютеров верны. Как правило, мы предпочитаем модели, которые дают результаты, аналогичные фактическому состоянию нашей Солнечной системы.

Но угадайте что? У тысяч экзопланет, которые мы обнаружили, гораздо больше «горячих Юпитеров» (газовых гигантов, очень близких к их звездам), чем мы ожидали. Поэтому мы корректируем наши модели. Одна популярная идея состоит в том, что у планет было намного больше столкновений, чем мы привыкли думать. Это означает, что больше планет находится в непосредственной близости от звезды, и больше планет фактически выбрасывается из звездной системы. Кто знает, возможно, именно отсюда пришла Тея.