Tại sao các hành tinh quay theo cùng một hướng?

Về mặt lý thuyết, các hành tinh sẽ có cơ hội xấp xỉ bằng nhau để đi một chiều trong quỹ đạo của chúng hoặc theo cách khác nhưng thực tế, đây không phải là trường hợp (ít nhất là trong hệ mặt trời của chúng ta). Tại sao lại thế này?

Lý do tương tự (gần như) tất cả chúng đều quay theo cùng một hướng: vì bảo toàn động lượng góc.

Trước khi một ngôi sao và các hành tinh của nó tồn tại, chỉ có một đám mây khí vô tổ chức và các phân tử nhỏ. Hệ mặt trời hình thành từ một đám mây như vậy khoảng 4,6 tỷ năm trước.

Trên quy mô đó, có một số lượng nhỏ vòng quay trong đám mây. Nó có thể được gây ra bởi lực hấp dẫn của các vật thể sao gần đó, sự khác biệt cục bộ về khối lượng khi đám mây khuấy động, hoặc thậm chí là tác động của siêu tân tinh ở xa. Vấn đề là, tất cả các đám mây phân tử có ít nhất một vòng quay.

Trong một hệ thống lớn như một đám mây phân tử, mỗi hạt có một số động lượng góc và tất cả cộng lại với nhau trên một khu vực rất rộng. Đó là rất nhiều động lực, và nó được bảo tồn khi đám mây tiếp tục sụp đổ dưới trọng lực của chính nó. Động lượng góc đó cũng làm phẳng đám mây, đó là lý do tại sao Hệ mặt trời gần phẳng.

Khi đám mây cuối cùng sụp đổ, nó tạo thành một ngôi sao và ngay sau các hành tinh. Tuy nhiên, động lượng góc luôn được bảo tồn. Đó là lý do tại sao tất cả các hành tinh đều theo cùng một quỹ đạo và tại sao hầu hết tất cả chúng đều quay theo cùng một hướng. Không có gì để chuyển chúng sang hướng khác, vì vậy chúng sẽ tiếp tục quay theo cùng hướng với đám mây khí ban đầu.

Có một vài trường hợp ngoại lệ, mặc dù. Bất cứ khi nào các vật thể hình thành theo cách khiến chúng quay quanh hướng ngược lại, chúng thường va chạm với các vật thể đi cùng hướng với đám mây ban đầu. Điều này đã phá hủy mọi vật thể bên ngoài hoặc gửi chúng theo cùng hướng với đám mây ban đầu.

Tuy nhiên, hai trường hợp ngoại lệ lớn là các hành tinh Venus và Sao Thiên Vương. Sao Thiên Vương quay tròn trên một trục gần 90 độ (về phía nó). Trong khi đó, sao Kim quay theo hướng ngược lại là Trái đất và các hành tinh khác.

Trong cả hai trường hợp, có bằng chứng mạnh mẽ cho thấy những hành tinh này đã bị các vật thể lớn tấn công tại một số điểm trong quá khứ xa xôi. Các tác động đủ lớn để vượt qua động lượng góc của cơ thể, và mang lại cho chúng một vòng quay khác. Ngoài ra còn có một loạt các lý thuyết khác; ví dụ, một số nhà thiên văn học nghĩ rằng Sao Kim có thể đã bị đảo lộn. Vấn đề là, có những sự kiện bất thường đã xảy ra với cả hai hành tinh này.

Câu trả lời của Ngài Cumference là tuyệt vời. Các đám mây phân tử thường lớn gấp hàng nghìn lần so với Hệ mặt trời và vì chúng ít đậm đặc hơn nên chúng có khối lượng lớn hơn nhiều.

Chúng ta không biết Hệ mặt trời của chúng ta có nguồn gốc từ đâu và chúng ta không biết có bao nhiêu ngôi sao khác được sinh ra trong cùng một đám mây, có thể là hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn (chỉ gần đây 1 hoặc 2 sao được đề xuất là chị em của Sol, nhưng Ban giám khảo, theo như tôi biết, vẫn chưa hiểu điều đó).

Dù sao, do gió giữa các vì sao, từ trường, vụ nổ siêu tân tinh hoặc một số khác biệt về mật độ trung bình, một khối lượng đám mây phân tử mẹ của chúng tôi bắt đầu sụp đổ do trọng lực chỉ hơn một chút ở một số khu vực.

Đám mây càng trở nên tập trung, lực hấp dẫn càng tăng, do đó nó càng sụp đổ nhanh hơn. Trong khi bụi và khí va chạm, toàn bộ hệ thống bảo toàn năng lượng và động lượng (vì nó là một hệ cô lập), và do đó, ngây thơ khi cho rằng quỹ đạo của hành tinh phải là ngẫu nhiên - có nghĩa là bất kỳ cách nào, bạn dường như đã cho rằng không gian là hai chiều, và sự sắp xếp ngẫu nhiên nhất sẽ là một đĩa phẳng.

Không. Nó sẽ là một quả cầu ... giống như một đàn ruồi xung quanh thứ gì đó bốc mùi. Khi chúng ta lập trình một máy tính để mô hình hóa một đám bụi và khí ngẫu nhiên sụp đổ, hóa ra là do tình cờ nó sẽ chọn một hướng ưa thích. Một đám mây bụi ngẫu nhiên sẽ sụp đổ vào một đĩa với hầu hết các hạt quay quanh cùng một hướng (điều này bỏ qua các hiệu ứng có thể có từ Dải Ngân hà ảnh hưởng đến quá trình, do đó, ngay cả khi không có đám mây phân tử quay quanh trung tâm Dải Ngân hà, sự hình thành đĩa sẽ xảy ra ).

Hãy nhớ rằng những câu trả lời này chỉ là dự kiến: phần lớn lực hấp dẫn trong Dải Ngân hà là vật chất tối và chúng ta vẫn đang tìm hiểu làm thế nào nó ảnh hưởng đến sự hình thành sao và cho đến khi chúng ta biết nhiều hơn về vật chất tối, chúng ta không thể hãy chắc chắn rằng mô hình máy tính của chúng tôi là chính xác. Nói chung, chúng tôi thích các mô hình cho kết quả tương tự như cách thực tế Hệ mặt trời của chúng tôi.

Nhưng đoán xem? Hàng ngàn ngoại hành tinh mà chúng tôi phát hiện có nhiều "Sao Mộc nóng" (những người khổng lồ khí rất gần với các ngôi sao của họ) hơn chúng ta mong đợi. Vì vậy, chúng tôi đang điều chỉnh các mô hình của chúng tôi. Một ý tưởng phổ biến là các hành tinh có nhiều va chạm hơn chúng ta thường nghĩ. Điều này có nghĩa là nhiều hành tinh ở rất gần Sao và nhiều hành tinh khác thực sự bị đẩy ra khỏi hệ sao. Ai biết được, có lẽ đó là nơi Theia đến từ.