Почему все наши планеты Солнечной системы находятся на одном диске/плоскости/слое? [дубликат]

Я всегда вижу изображения Солнечной системы, где наше Солнце находится посередине, а планеты окружают Солнце. Все эти планеты движутся по орбитам на одном слое. Почему?

Возможный дубликат: physics.stackexchange.com/q/8502/2451 Связанный: physics.stackexchange.com/q/12140/2451 и ссылки в нем.

Ответы (2)

Мы не выяснили все детали того, как формируются планеты, но почти наверняка они формируются из диска материала вокруг молодой звезды . Поскольку диск лежит в одной плоскости, планеты в целом тоже находятся в этой плоскости.

Но я просто откладываю вопрос. Почему вокруг молодой звезды должен образоваться диск? Пока звезда формируется, на нее падает много газа и пыли. Этот материал имеет угловой момент, поэтому он закручивается вокруг центрального объекта (т.е. звезды) и поток сталкивается сам с собой. Столкновения компенсируют угловой момент в том, что становится вертикальным направлением, и размазывают материал в горизонтальном направлении, приводя к диску. В конце концов, этот диск фрагментируется и образует планеты. Как я уже сказал, детали не совсем понятны, но мы почти уверены в дисковой части, и именно поэтому планеты копланарны.

Очень интересно, я задавался этим вопросом с тех пор, как узнал, что такое Солнечная система. +1
Я нахожу это более ясным: когда вокруг только что рухнувшего облака (=солнца) осталось достаточно тяжелое облако, 2 причины часто избегают дальнейшего коллапса на солнце. 1. Солнечный ветер 2. Момент количества движения. Вычитание этого притяжения к центру оставляет своего рода «чистое притяжение» перпендикулярно ему (в каждой точке облака). Так что логически это в конечном итоге образует диск с чистым угловым моментом. (Есть шанс, что некоторые куски не последуют за диском, но он становится меньше с его отклонением и с каждым дополнительным. Плутон?) Аналогично: en.wikipedia.org/wiki/Protoplanetary_disk#Formation
Мой вопрос: почему не может быть, скажем, двух ортогональных осей вращения, чтобы разные планеты вращались вокруг и не сталкивались?
@Hans Тогда диски будут пересекаться, и их материал будет взаимодействовать, рассеивая и перестраивая материал в более стабильную конфигурацию. Что это за конфигурация, зависит от начальных условий.
@zibadawatimmy: Почему планеты, принадлежащие двум ортогональным осям вращения, должны быть «дисками», как вы говорите, и взаимодействовать? Простейший контрпример — две концентрические окружности разного радиуса, перпендикулярные друг другу.
@ Ханс Извините, я пропустил часть с планетами и думал о пыли. Для планет гравитационные взаимодействия со временем сделают их орбиты хаотичными, если только они не находятся далеко друг от друга. Заберитесь слишком далеко, и вы вряд ли выровняетесь на самолете. Облако Оорта, например, сферическое, а не плоское. Ближе к звезде и угловому моменту, столкновениям и взаимодействиям на начальных стадиях системы все сгладится почти до компланарности.
@zibadawatimmy: Спасибо, что познакомили меня с облаком Оорта и предоставили доказательства сферического распределения орбит. Почему даже с пылью и со столкновениями пыль не может образовать, скажем, разные кольца разной ориентации на близком расстоянии от Солнца? Обоснование хаоса кажется не слишком убедительным, поскольку планеты в Солнечной системе были довольно стабильны при нынешнем взаимном расстоянии. Так ли важна ориентация орбиты, даже если мы, скажем, делаем взаимное расстояние этих колец в десять раз больше, чем у нынешних планет?
@Hans Мне не хватает знаний о том, какие расстояния вам нужны для долгосрочной стабильности в этом случае. Что же касается хаоса, то наша Солнечная система не всегда была в такой конфигурации и не останется в ней. Известно, что орбиты в задаче многих тел всегда хаотичны (это означает, что небольшие изменения становятся экспоненциально большими на больших временных масштабах). Это один из способов узнать, что вторая земля не всегда находится по другую сторону солнца от нас.
@zibadawatimmy: Я знаю, что многие проблемы гравитации тела хаотичны. И все же Солнечная система в масштабе времени земной жизни до сих пор «относительно» стабильна. Мой вопрос: какой математический запрет существует против сферически распределенной системы планетарных или пылевых орбитальных осей с орбитой того же размера, что и у Солнечной системы? Наша солнечная планетная система в основном плоская. Есть ли математическое обоснование того, что все оси вращения должны быть почти параллельны и стабильны в пределах временной шкалы земной жизни-времени-до сих пор?
@ Ханс, я бы посоветовал задать свой вопрос, задать его в чате и поискать существующие ответы. Необязательно в этом порядке.
@Hans Любая конфигурация должна быть стабильной в течение длительного времени, чтобы у нас было время существовать и делать телескопы и т. Д. Нестабильные элементы будут иметь тенденцию либо падать на Солнце, либо на другие планеты. Некоторые, возможно, достигли космической скорости или оказались в облаке Оорта и т. д.
@Dronz: «Стабильный» здесь не обязательно должен быть бесконечным по времени и определяется относительно заданного интервала времени. Однако какое отношение ваш комментарий вообще имеет к моему вопросу?
@ Ганс Хороший вопрос. Я имею в виду предположение, что они образовались в результате аккреции облака, которое постепенно уплотнялось под действием силы тяжести. Итак, я представляю себе газовое облако с неровностями, концентрации которых образуют более плотные куски, и в конечном итоге обычно один из них самый большой, который становится главной звездой, и по мере его формирования все больше и больше материи закручивается в него или вокруг него. Материя, вращающаяся вокруг него, первоначально будет рассредоточена и все еще будет конденсироваться, поэтому она будет стремиться к концентрации...
... и поскольку оно началось как облако, которое было более равномерным, чем нет, оно будет иметь тенденцию иметь непрерывную историю с этой точки, которая будет иметь некоторую крупномасштабную непрерывность, если только мелкомасштабные концентрированные вариации не приведут к некоторой асимметрии. Так что я думаю, да, вы могли бы оказаться с внутренними планетами на другом плане, но это было бы скорее исключением, чем обычным случаем. (Мне бы хотелось увидеть некоторые попытки моделирования аккреции Солнечной системы — интересно, есть ли такие.)
@Dronz: концентрация должна быть локальной. Мой вопрос заключается в том, почему не может быть с высокой вероятностью непересекающихся концентрических эллиптических колец на расстоянии солнечных планет в масштабе или больше для пылевого облака, которые стабильны в текущем масштабе времени Солнечной системы, что планеты или пыль могут вращаться вокруг центральной звезды вокруг очень четких осей.
@ Ганс Я, возможно, не говорю ничего, чего вы не слышали несколько раз раньше, но ... Поскольку то, как на самом деле формируются солнечные системы, до сих пор полностью не известно, мы не знаем, но, предполагая солнечную аккрецию, мне кажется причина может заключаться в том, что вероятность невелика, потому что крупномасштабное распределение, как правило, не имеет крупных локальных концентраций до аккреции, а в облаке происходят столкновения частиц, которые имеют тенденцию нейтрализовать различия, а концентрации притягиваются все больше и больше и вызывают больше столкновений. стремление вести к одному плану, если только не случится что-то серьезное, что отбросит его.
@Dronz: Да, я слышал это раньше, и снова эта линия аргументов, кажется, формируется задним числом: потому что в большинстве примеров, которые мы наблюдали --- я не думаю, что число велико, поскольку большинство планет и пылевых облаков в другие солнечные системы темны и, следовательно, ненаблюдаемы — их орбиты почти плоские, так что мы приводим любые кажущиеся правдоподобными причины, чтобы убедить себя, что это почти всегда так, какова бы ни была математическая строгость. Это чем-то похоже на анекдот про теорию психолога. Теперь, чтобы быть более конкретным, почему «крупномасштабное распространение, как правило, не имеет крупных ...
@Dronz: «локальные концентрации»? Если бы все эллиптические области, в которых находятся разные орбиты, не пересекались и находились бы достаточно далеко, не было бы столкновений, сокращений и концентраций. Вы, как и другие, как будто ставите телегу впереди лошади и выбираете причины только для того, чтобы сделать предписанный вывод. Кажется, это больше соответствует характеристике логической ошибки, чем научного метода.
@ Ганс Это правда, что я не знаю. Научный метод включает в себя выдвижение гипотез, и да, эта гипотеза основывается главным образом на нашем единственном основном примере Солнечной системы, и он может быть исключением. Существует множество предположений или даже догадок. Как я уже писал, "мы не знаем". Я говорю о том, что, как мне кажется, я понимаю в теориях. Я пытаюсь объяснить, как мне кажется, что эта теория имеет смысл. Мне известно, что солнечная система формируется из большого количества пыли , которая обычно считается довольно однородной до того, как она начала срастаться в более крупные объекты.
@Dronz: я знаю, о чем ты говоришь. Даже для сферического начального распределения, как предполагается в вашем последнем предложении, возможно, с некоторым возмущением, почему большинство получающихся полустабильных орбит должны лежать в одной плоскости?
@Hans Хорошо, я напишу в ответ то, что я думаю об этой теории.
Я добавил ответ на вопрос «возможный дубликат» здесь: physics.stackexchange.com/questions/8502/… . Еще лучше, чем мой ответ, это сайт, который я нашел здесь: researchpedia.org/article/Accretion_discs .

Это самолет, потому что мы очень быстро вращаемся вокруг центра галактики. Наша эллиптика на самом деле представляет собой шпиль с солнцем, самым массивным объектом нашей Солнечной системы, которое тащит нас за собой.

Почему все наши планеты Солнечной системы находятся на одном диске/плоскости/слое? [дубликат]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v