Por que (a maioria dos) planetas gira no sentido anti-horário, ou seja, da mesma maneira que o Sol?

28

Referindo-me aos mecanismos que explicam a formação do sistema solar e à rotação inicial da nuvem gasosa que entrou em colapso, entendo facilmente por que os planetas orbitam o Sol da mesma forma que esta gira (digamos no sentido anti-horário), mas não consigo entender por que isso se aplica. para rotação de planetas também. Pensando nisso, do ponto de vista das leis de Kepler e da conservação do momento angular, posso concluir que os planetas devem girar no sentido horário porque a velocidade das partículas que se agregaram durante a formação dos planetas era mais alta perto do Sol ...

Além de uma breve explicação, gostaria de ter uma boa referência da literatura, se possível.

Edite, para tornar meu raciocínio mais explícito: seguindo as leis de Kepler, as partículas que se agregam no "lado diurno" dos protoplanetas na direção leste-oeste em relação ao solo são mais rápidas do que as encontradas no "lado noturno" na direção oeste-leste. Se adicionarmos todas essas contribuições, os planetas devem girar na direção oposta em relação à nuvem inicial (isto é, em relação à rotação real do Sol). Eu acho que algo está errado ou está faltando lá (para contrabalançar o fenômeno que acabei de descrever), mas não consigo ver o que é ...

Nova edição: referências Encontrei alguns artigos publicados que tratam desse tipo de pergunta, mas não tenho tempo agora para lê-los com atenção. Se alguém estiver motivado a fazê-lo, não hesite ;-) Se eu encontrar a resposta para minha pergunta entre esses documentos, eu a publicarei mais tarde. Obviamente, pode ser necessário usar a rede de uma instituição com uma assinatura para esses editores para acessá-los:

RT Giuli (1968a) em Icarus: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0019103568900821

RT Giuli (1968b) em Icarus: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0019103568900122

AW Harris (1977) em Icarus: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0019103577900793

JJ Lissauer, DM Kary (1991) em Icarus: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/001910359190145J

solar-system planet rotation Arroway
fonte
11
Você pode explicar a conservação do ponto de momento angular?
HDE 226868
@ HDE226868 Na verdade, eu percebo que realmente não o uso no meu raciocínio (veja minha edição) ... ou possivelmente esqueci como o usei: -S Talvez eu tenha mencionado a conservação do momento angular para explicar o fato de que o os planetas deveriam ter mantido até hoje sua rotação no sentido horário se minha demonstração estivesse correta.
Arroway
Agradeço a edição, mas ainda não entendi direito. Por que as partículas de um lado se movem mais rápido que o outro? Além disso, os planetas como os conhecemos se formaram ao longo de milhões de anos após muitas colisões (não é exatamente um ótimo lugar para se viver!) - Não sei como o disco protoplanetário se encaixa nele.
HDE 226868
@ HDE226868 Desculpe pela resposta tardia. Do meu ponto de vista, as diferentes velocidades são explicadas pelas diferentes trajetórias das partículas. A idéia era que as partículas provenientes de órbitas menores são mais rápidas (lei de Kepler), então os impactos são mais fortes, em média, no "lado do dia". Mas essa explicação provavelmente é falsa de qualquer maneira, ou pelo menos não é significativa, considerando que outros processos podem estar em jogo ao mesmo tempo e que algumas partículas também podem vir de direções aleatórias.
Arroway 28/08
Obrigado. Infelizmente, não posso ajudá-lo por lá, então não seria rápido em descartar esse argumento. Boa sorte.
HDE 226868

Respostas:

13

Mesmo sendo um astrônomo profissional (mas não um especialista nesse campo), não tenho uma boa resposta. AFAIK, esta questão ainda está em aberto. Na verdade, o fato de a maioria dos planetas no sistema solar girar no mesmo sentido em que orbitam o Sol é uma restrição importante em possíveis cenários de formação de planetas (dos quais ainda vários são atualmente discutidos pelos cientistas).

Por exemplo, a idéia de que os planetas se formam a partir da poeira coletada no centro dos vórtices no disco proto-planetário pode ser quase descartada, porque os vórtices retrógrados são muito mais estáveis ​​e duram mais do que os de prograde (a mancha vermelha de Júpiter é retrógrada vórtice) e, portanto, os planetas devem ser retrógrados, mas não são.

Walter
fonte
11
Obrigado por esta "resposta aberta". Eu pensei que a resposta seria mais fácil, mas quanto mais eu procuro uma boa explicação, mais percebo o quão complicado é ... Então, ao invés de dizer que a maneira como os planetas giram é explicada por qualquer formação de planeta "amplamente aceita" cenário, deveríamos dizer o contrário, ou seja, a rotação é usada como restrição nos cenários possíveis?
Arroway 28/08
Bem, na verdade não estou muito bem informado, então não me cite sobre isso.
Walter
6

A razão pela qual a maioria dos planetas em nosso sistema solar (com exceção de Vênus e Urano) gira no sentido anti-horário deve-se ao disco proto-planetário que formou o Sol e a todos os planetas ao seu redor. Como o disco proto-planetário estava girando no sentido anti-horário, quaisquer objetos formados no mesmo disco teriam mostrado a mesma rotação. O fato de estar girando no sentido anti-horário não é nada de especial. Tudo depende da rotação inicial do disco.

A razão pela qual Vênus e Urano têm uma rotação oposta à maioria dos outros planetas é mais provável porque foram atingidos por outro objeto grande algum tempo durante sua formação, fazendo com que sua rotação mudasse de direção. Isso também explica por que o eixo de Urano é inclinado a uma extensão tão severa.

Se você quiser ler mais, aqui estão alguns links: http://scienceblogs.com/startswithabang/2010/10/07/counterclockwise-but-there-are/ http://hubblesite.org/hubble_discoveries/discovering_planets_beyond/how- do-planets-form http://www.astronomycafe.net/qadir/q50.html

Nirvik Baruah
fonte
7
Na verdade, para Vênus e Urano, não é a direção da rotação que mudou, é o eixo do planeta que foi virado de cabeça para baixo para Vênus e 90º para Urano.
precisa saber é o seguinte
Sim, é verdade. Como um objeto atingiu o planeta mudou sua inclinação axial, fazendo parecer como se ele está girando anti-horário
Nirvik Baruah
2
@NirvikBaruah Obrigado pela resposta, mas do meu ponto de vista, sem explicações adicionais, ele apenas se aplica à maneira como os planetas orbitam o Sol, não à maneira como eles giram. Acabei de adicionar um parágrafo na minha pergunta inicial para ser mais explícito.
quer
@NivikBaruah, você quer dizer "revolução" aqui? O que você está falando não tem nada a ver com a pergunta.
HDE 226868
11
Observe também que estamos chamando a direção no sentido anti-horário, apenas porque a cultura que se tornou dominante na ciência nos tempos modernos aconteceu no hemisfério norte do nosso próprio planeta, e associamos o Norte a "up". Não há objetivo "up" ou "down" para o sistema solar, apenas o próprio plano orbital é objetivo. Então, no final, tem muito mais a ver com o desenvolvimento da ciência e da cultura do que com o giro inicial do disco :)
Luaan
1

Não posso lhe dar uma explicação matemática explícita e formiga, mas talvez essas simulações lhe dê uma dica.

Se você observar o inferior com beta = 0,01 (velocidade de rotação inicial mais rápida), verá como é possível a formação de um sistema binário ou até ternário. Eu acho que isso poderia ser escolhido como um exemplo para a formação planetária.

http://www.astro.ex.ac.uk/people/mbate/Animations/prestellar_discs.html

Joan.bdm
fonte
Por que recebi um voto negativo?
Joan.bdm
Não sou eu! Sua resposta é interessante, mas não estou convencido de que a analogia entre sistema binário e formação de planetas seja tão direta. De qualquer forma, talvez seja, mas ele não me ajuda muito pensar sobre a minha pergunta inicial, a menos que eu perdi alguma coisa ...
Arroway
11
@Ceribia Link funciona para mim. Talvez tenha sido temporariamente inativo, quando você comentou em 2016. Boas animações de simulação, mas elas realmente não respondem à pergunta. Se você ou qualquer outra pessoa ainda estiver interessada, a discussão na pergunta duplamente astronomy.stackexchange.com/questions/23777/… pode ajudar a elucidar mais.
Jacob C. apoia GoFundMonica
-1

Os planetas externos do nosso sistema solar não estão apenas se movendo da mesma maneira, mas têm momentos angulares quase iguais. Isso inclui o Sol girando em seu eixo. Por que é assim não está claro.

Partha Shakkottai
fonte