¿Por qué los planetas orbitan en la misma dirección?

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Teóricamente, los planetas tendrían una probabilidad aproximadamente igual de ir en una dirección u otra en su órbita, pero en realidad, este no es el caso (al menos en nuestro sistema solar). ¿Por qué es esto?

Mobal
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"Teóricamente, los planetas tendrían una probabilidad aproximadamente igual de ir en un sentido u otro en su órbita" . Eso está muy mal. Los planetas se forman a partir de una gran nube de polvo. De cualquier forma que la nube de polvo orbitara, ¡por supuesto, esa es la forma en que los planetas terminan orbitando! "¡Es así de simple!" De hecho, simplemente estás viendo la bola de polvo original, todavía dando vueltas. Imagine una película, que muestra la bola de polvo girando ligeramente, y luego los planetas se forman y, simplemente, continúan girando de esa manera.
Fattie
Oh, solo estaba pensando si la nube de polvo en teoría no tenía rotación.
Mobal
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Si la nube de polvo no tuviera rotación (lo cual es extremadamente improbable), todo simplemente colapsaría en la protoestrella en formación.
RBarryYoung
Teóricamente podría haber un planeta que orbitara en la dirección opuesta, o en un plano muy diferente del plano de los demás, pero luego debe ser un planeta que no se formó dentro del mismo sistema, sino que fue capturado. Sin embargo, estos planetas rebeldes son bastante raros, en comparación con la cantidad de sistemas solares y planetas normales.
vsz
Los comentarios no son para discusión extendida; Esta conversación se ha movido al chat .
called2voyage

Respuestas:

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La misma razón (casi) todos ellos giran en la misma dirección: debido a la conservación del momento angular.

Antes de que exista una estrella y sus planetas, solo hay una nube de gas desorganizado y pequeñas moléculas. El Sistema Solar se formó a partir de esa nube hace unos 4.600 millones de años.

En esa escala, hay una pequeña cantidad de rotación dentro de la nube. Podría ser causado por la gravedad de los objetos estelares cercanos, las diferencias locales de masa a medida que la nube se agita, o incluso el impacto de una supernova distante. El punto es que todas las nubes moleculares tienen al menos una pequeña rotación.

En un sistema grande como una nube molecular, cada partícula tiene un momento angular, y todo se suma en un área muy amplia. Eso es mucho impulso, y se conserva a medida que la nube continúa colapsando bajo su propia gravedad. Ese momento angular también aplana la nube, que es la razón por la cual el Sistema Solar es casi plano.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Cuando la nube finalmente colapsa, forma una estrella y poco después de los planetas. Sin embargo, el momento angular siempre se conserva. Es por eso que todos los planetas siguen la misma órbita, y por qué casi todos giran en la misma dirección. No hay nada que los haga girar en la otra dirección, por lo que continuarán girando en la misma dirección que la nube de gas original.

Sin embargo, hay algunas excepciones. Siempre que los objetos se formaron de tal manera que los enviaron orbitando en la dirección opuesta, generalmente colisionaron con objetos que iban en la misma dirección que la nube original. Esto destruyó cualquier objeto periférico o los envió en la misma dirección que la nube original.

Aún así, dos grandes excepciones son los planetas Venus y Urano. Urano gira sobre un eje de casi 90 grados (de lado). Mientras tanto, Venus gira en la dirección opuesta a la Tierra y a los otros planetas.

En ambos casos existe una fuerte evidencia de que estos planetas fueron golpeados por objetos grandes en algún momento en el pasado distante. Los impactos fueron lo suficientemente grandes como para superar el momento angular de los cuerpos y darles un giro diferente. También hay una gama de otras teorías; Por ejemplo, algunos astrónomos piensan que Venus pudo haber sido invertido. El punto es que hubo eventos irregulares que le sucedieron a ambos planetas.

Sir Cumference
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+1 por simplicidad y explicación. Entonces nos encontramos de nuevo. No sé cómo te fue mejor que tu última respuesta en una de mis preguntas, ¡pero lo hiciste!
Mobal
Muy buena respuesta. Una excepción más que se me ocurre es cuando se captura un objeto extraño debido a la gravedad.
Sebb
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Aquí hay una visualización simple para ayudar a la respuesta de SirC. Visualización de la gravedad La visualización de las órbitas angulares de opuestas que se corrigen ocurre alrededor de las 2:45. Esta demostración está dirigida a estudiantes de secundaria, sin embargo, sigue siendo útil.
Dupontrocks11
@ Dupontrocks11 Ese es un gran video, lo he visto antes. Estaba pensando en incluirlo, pero no quería que esta respuesta se alargara demasiado.
Sir Cumference
@ Dupontrocks11 Ya ves, vi ese video hace algún tiempo. Si estoy en lo correcto, se supone que representa el espacio-tiempo.
Mobal
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La respuesta de Sir Cumference es genial. Las nubes moleculares son generalmente miles de veces más masivas que el Sistema Solar, y dado que son menos densas, son mucho más grandes en volumen.

No sabemos de dónde se originó nuestro Sistema Solar, y no sabemos cuántas otras estrellas nacieron en la misma nube, probablemente cientos o incluso miles (recientemente se sugirió que 1 o 2 estrellas fueran hermanas de Sol, pero el jurado, por lo que yo sé, todavía está en eso).

De todos modos, ya sea debido a vientos interestelares, campos magnéticos, explosiones de supernovas o alguna otra diferencia en la densidad promedio, un volumen de nuestra nube molecular madre comenzó a colapsar debido a que la gravedad era un poco más en algunas áreas.

Cuanto más se concentraba la nube, más aumentaba la atracción gravitacional, por lo que más rápido colapsó. Mientras el polvo y el gas colisionan, todo el sistema conserva la energía y el impulso (ya que es un sistema aislado) y, por lo tanto, es ingenuo suponer que las órbitas de los planetas deben ser aleatorias, lo que significa que de cualquier manera, parece haber asumido que el espacio es dos dimensional, y la disposición más aleatoria sería un disco plano.

No Sería una esfera ... como un enjambre de moscas alrededor de algo apestoso. Cuando programamos una computadora para modelar un enjambre de polvo aleatorio y colapso de gas, resulta que por casualidad seleccionará una dirección preferida. Una nube de polvo aleatoria colapsará en un disco con la mayoría de las partículas orbitando en la misma dirección (esto ignora los posibles efectos de la Vía Láctea que influyen en el proceso, por lo que incluso sin la nube molecular que orbita el centro de la Vía Láctea, se formará un disco )

Tenga en cuenta que estas respuestas son provisionales: la mayor parte de la gravedad en la Vía Láctea es de materia oscura, y todavía estamos trabajando para entender cómo eso influye en la formación de estrellas y hasta que sepamos mucho más sobre la materia oscura, no podemos asegúrese de que nuestros modelos de computadora sean correctos. En general, preferimos modelos que den resultados similares a la forma actual de nuestro Sistema Solar.

¿Pero adivina que? Los miles de exoplanetas que hemos descubierto tienen muchos más "Júpiter calientes" (gigantes gaseosos muy cerca de sus estrellas) de lo que esperábamos. Entonces estamos ajustando nuestros modelos. Una idea popular es que los planetas tuvieron muchas más colisiones de lo que solíamos pensar. Esto significa más planetas muy cerca de la Estrella, y más planetas realmente expulsados ​​del sistema estelar. Quién sabe, tal vez de ahí vino Theia.

Li Zhi
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¿Le gustaría agregar un poco de formato a su respuesta para que sea más fácil de leer?
Hohmannfan
Estoy de acuerdo con Hohmannfan también. El tipo de formato me quitó la lectura.
Mobal
@Mobal lo formateé para él.
Sir Cumference
@SirCumference Y lo agregué.
Mobal