Насколько я знаю, все небесные объекты имеют вращательное движение вокруг своей оси. Что является причиной этого? Если по какой-то теории он должен вращаться, что определяет его направление и скорость вращения?
Существует ли объект, который не вращается вокруг своей оси?
В общем да, все вращается. Это связано с так называемым угловым моментом. Гравитация является центральной силой во Вселенной, потому что только она имеет значительное притяжение на больших расстояниях. Когда вещи коллапсируют под действием собственной гравитации в космосе (т. е. облака газа и пыли), любой небольшой асимметрии коллапса будет достаточно, чтобы они начали вращаться. Даже если он немного вращается, когда схлопывается, сохранение углового момента будет означать, что он будет вращаться все быстрее и быстрее — точно так же, как вращающийся конькобежец притягивает руки к телу и вращается быстрее. Это означает, что вращаются все когерентные массы — например, астероиды, нейтронные звезды, галактики, квазары.
Вселенная представляет собой сложное место, поэтому что-то может замедляться (потому что гравитация других объектов тормозит) или некоторые вещи могут казаться не вращающимися (например, Луна вращается, но с той же скоростью, что и вокруг Земли). ).
Огромные облака газа и пыли, как правило, не вращаются как единое целое, потому что они расширяются, чтобы заполнить доступный объем - как неприятный запах в комнате! - и не обязательно гравитационные связаны между собой. Однако у них могут быть маленькие карманы, которые сначала турбулентны, затем разрушаются под действием собственной гравитации, вращаются и образуют звезды.
Я не уверен, нужен ли вам объект, который вообще не вращается, или объект, который каким-то образом не вращается вокруг своей оси. В первом случае любая достаточно большая структура (например, сверхскопления галактик), динамическое время которой превышает возраст Вселенной, фактически не вращается.
Одним из примеров хаотического вращения (часто называемого кувырканием) является Гиперион , маленький спутник Сатурна.
Все небесные объекты образуются из более крупных и рассеянных скоплений материи (например, туманность, которая коллапсирует, образуя звезду). Эти более крупные объекты обычно имеют очень небольшой чистый угловой момент (спин). Этот полный угловой момент сохраняется, и когда объект коллапсирует, скорость вращения увеличивается, чтобы поддерживать ту же степень углового момента. Это то же самое явление, что и вращающийся конькобежец, подтягивающий свои руки, за исключением того, что в этом случае степень сжатия составляет миллионы раз, поэтому, даже если протозвездная туманность может не вращаться сильно, явная разница в размерах между звездой и туманностью будет привести к значительному вращению звезды.
Объекты на орбите имеют тенденцию терять вращение вокруг своей оси.
Однако они не полностью теряют свое вращение и в конечном итоге вращаются с периодом, равным периоду обращения, так что они всегда обращены одной и той же стороной к другому телу. Наиболее известным примером является Луна, которая всегда обращена к Земле одной и той же стороной.
Это явление называется приливной блокировкой .
Приливная блокировка может произойти как с основным телом, так и с меньшим телом, вращающимся вокруг него, но для меньшего происходит намного быстрее. Двойная блокировка быстрее, когда два тела имеют одинаковую массу. Двойная блокировка наблюдается у Плутона и Харона.
Угловой момент не может быть потерян и сохраняется как орбитальный момент.
Конечно, одинокое (т.е. далекое от любого другого тела) вращающееся тело не может передать свой импульс и будет просто продолжать вращаться с тем же периодом.
Но могут ли быть тела, которые не вращаются. Я думаю, не вращаться это относительно далеких звезд. Я не эксперт, но я не думаю, что какой-либо физический закон препятствует этому, даже для меньших тел, учитывая, что вращение тела может быть компенсировано противоположным вращением более крупной структуры, к которой оно принадлежит. Это, вероятно, редко, даже с учетом приближений, т. е. очень больших периодов, в частности потому, что маленькие структуры имеют тенденцию вращаться намного быстрее, чем более крупные. Но мы видели, что их можно замедлить.
Qмеханик