Почему все планеты Солнечной системы вращаются примерно в одной и той же двумерной плоскости?

Ответы Ника и Аппроксимиста затрагивают основные моменты, но стоит добавить дополнительное слово о причине, по которой орбиты лежат примерно в одной плоскости: сохранение углового момента.

Солнечная система начиналась как большое облако вещества, во много раз превышающее ее нынешний размер. У него был очень небольшой начальный угловой момент, то есть в среднем он вращался вокруг определенной оси. (Почему? Может быть, просто случайным образом! Все составляющие летали вокруг, и если вы сложите эти случайные движения, в общем случае будет некоторый ненулевой угловой момент.) Поскольку угловой момент сохраняется, по мере коллапса облака скорость вращения увеличивалась. (обычным примером является фигуристка, которая вытягивает руки во время вращения и соответственно ускоряется).

Дальнейший коллапс в направлении, перпендикулярном плоскости вращения, не меняет угловой момент, но коллапс в других направлениях изменил бы его. Таким образом, коллапс превращает первоначальное облако, какой бы формы оно ни было, в блин. Планеты образовались из этого блина.

Между прочим, вы можете видеть признаки этого начального углового момента и в других вещах: не только все планеты вращаются примерно в одной плоскости, но и большинство их лун, и большинство планет вращаются вокруг своей оси. также оси.

1. Более или менее да. Планеты в основном вращаются в одной плоскости, но с небольшими отклонениями по сравнению с размером системы. Наибольший относительный наклон составляет от 4 до 6 градусов. Эта «плоскостность» обусловлена ​​орбитальной механикой, когда Солнечная система сначала была сферической, а теперь «распадалась» до плоского диска. Этот диск, по сути, представляет собой стабильную конфигурацию с низким энергопотреблением, и поэтому система со временем становится все более и более похожей на диск.

2. Зонд «Вояджер-1» «покидает» Солнечную систему, пока мы говорим, но реальной твердой границы нет, поэтому трудно дать окончательный ответ.

1. Плоскости орбит разных планет имеют небольшие наклоны к плоскости эклиптики . Соответствующая диаграмма в Википедии должна давать лучшее представление, чем 2D-изображения, которые вы видели.

2. И «Вояджер-1», и «Вояджер-2» находятся за пределами Солнечной системы.

Мы не знаем, но то, что я понимаю, является типичным образцом гипотезы, теории аккреционного диска, которая пытается найти динамику модели, которая могла бы объяснить то, что мы видим, особенно в нашей собственной Солнечной системе, которая является единственной, которую мы имеем. очень полная информация о. В дополнение к тому, что все планеты нашей Солнечной системы вращаются в одной плоскости, мы также можем наблюдать множество распределений дисков вокруг других сильных гравитационных колодцев, которые мы также называем аккреционными дисками.

Насколько я понимаю, причина того, что большая часть материи, движущейся по орбите, оказывается в одной плоскости, выглядит примерно так:

Я думаю, что предположение состоит в том, что было много пыли, довольно однородно распределенной по области, большей, чем Солнечная система. Конгломераты превращают пыль в случайное распределение шариков, и гравитация в конечном итоге стягивает большинство шариков в более крупные шарики (протопланеты), скорость убегания которых растет, пока остается достаточно пыли. Шарики объединяются до тех пор, пока большая часть массы не окажется в той или иной большой концентрации, обычно в одной самой большой, но иногда в двух или более.

Точно так же, как гравитация притягивает большую часть близлежащей пыли с аналогичной скоростью к самому большому локальному скоплению, присоединяясь к нему, система, полная шариков (вращающихся вокруг протозвезды в случайном сферическом облаке орбит), будет иметь шарики, взаимодействующие друг с другом под действием силы тяжести, что приводит к нестабильные пути и все больше и больше столкновений. Чем больше случайных изменений происходит на орбите, тем больше вероятность того, что она столкнется с чем-то (протозвездой или протопланетой) и присоединится к ней, а также отменит некоторую скорость при столкновении. Несмотря на то, что инерция по-прежнему будет падать на случайное облако орбит в какой-либо конкретной плоскости, как только облако случайным образом окажется с любой концентрацией больших глобусов в одной и той же шероховатой плоскости, эта плоскость будет иметь большее чистое притяжение и больше шансов на столкновение. захват, чем другие самолеты, и по мере того, как эта плоскость захватывает материю с орбит в других плоскостях, отклонение будет поглощаться столкновениями, и материя в этой плоскости сама будет притягивать другую материю в этой плоскости, что приводит к все большему количеству столкновений, устраняющих отклонения в этой плоскости. . Т.е. это будет положительный эффект петли обратной связи. Однако задействованные этапы и числа неизвестны, поэтому, даже если теория имеет смысл, реальная ситуация может не сработать таким образом, потому что теоретический эффект может быть недостаточно близок на практике, чтобы получить результат, который мы видим. . Мы не знаем ни того, ни другого, потому что не знаем подробностей начального состояния, сформировавшего нашу звезду или другие звезды, и я думаю, что было бы пугающей задачей пытаться смоделировать развитие любого из них за такое большое количество времени (и сделайте это много раз, чтобы увидеть тенденции и возможности). отклонение будет поглощено столкновениями, и материя в этой плоскости сама будет притягивать другую материю в этой плоскости, что приведет к все большему количеству столкновений, устраняющих отклонение в этой плоскости. Т.е. это будет положительный эффект петли обратной связи. Однако задействованные этапы и числа неизвестны, поэтому, даже если теория имеет смысл, реальная ситуация может не сработать таким образом, потому что теоретический эффект может быть недостаточно близок на практике, чтобы получить результат, который мы видим. . Мы не знаем ни того, ни другого, потому что не знаем подробностей начального состояния, сформировавшего нашу звезду или другие звезды, и я думаю, что было бы пугающей задачей пытаться смоделировать развитие любого из них за такое большое количество времени (и сделайте это много раз, чтобы увидеть тенденции и возможности). отклонение будет поглощено столкновениями, и материя в этой плоскости сама будет притягивать другую материю в этой плоскости, что приведет к все большему количеству столкновений, устраняющих отклонение в этой плоскости. Т.е. это будет положительный эффект петли обратной связи. Однако задействованные этапы и числа неизвестны, поэтому, даже если теория имеет смысл, реальная ситуация может не сработать таким образом, потому что теоретический эффект может быть недостаточно близок на практике, чтобы получить результат, который мы видим. . Мы не знаем ни того, ни другого, потому что не знаем подробностей начального состояния, сформировавшего нашу звезду или другие звезды, и я думаю, что было бы пугающей задачей пытаться смоделировать развитие любого из них за такое большое количество времени (и сделайте это много раз, чтобы увидеть тенденции и возможности). и материя на этой плоскости сама будет притягивать другую материю на этой плоскости, что приведет к все большему и большему количеству столкновений, устраняющих отклонения в этой плоскости. Т.е. это будет положительный эффект петли обратной связи. Однако задействованные этапы и числа неизвестны, поэтому, даже если теория имеет смысл, реальная ситуация может не сработать таким образом, потому что теоретический эффект может быть недостаточно близок на практике, чтобы получить результат, который мы видим. . Мы не знаем ни того, ни другого, потому что не знаем подробностей начального состояния, сформировавшего нашу звезду или другие звезды, и я думаю, что было бы пугающей задачей пытаться смоделировать развитие любого из них за такое большое количество времени (и сделайте это много раз, чтобы увидеть тенденции и возможности). и материя на этой плоскости сама будет притягивать другую материю на этой плоскости, что приведет к все большему и большему количеству столкновений, устраняющих отклонения в этой плоскости. Т.е. это будет положительный эффект петли обратной связи. Однако задействованные этапы и числа неизвестны, поэтому, даже если теория имеет смысл, реальная ситуация может не сработать таким образом, потому что теоретический эффект может быть недостаточно близок на практике, чтобы получить результат, который мы видим. . Мы не знаем ни того, ни другого, потому что не знаем подробностей начального состояния, сформировавшего нашу звезду или другие звезды, и я думаю, что было бы пугающей задачей пытаться смоделировать развитие любого из них за такое большое количество времени (и сделайте это много раз, чтобы увидеть тенденции и возможности). что приводит к все большему количеству столкновений, компенсирующих отклонение, в этой плоскости. Т.е. это будет положительный эффект петли обратной связи. Однако задействованные этапы и числа неизвестны, поэтому, даже если теория имеет смысл, реальная ситуация может не сработать таким образом, потому что теоретический эффект может быть недостаточно близок на практике, чтобы получить результат, который мы видим. . Мы не знаем ни того, ни другого, потому что не знаем подробностей начального состояния, сформировавшего нашу звезду или другие звезды, и я думаю, что было бы пугающей задачей пытаться смоделировать развитие любого из них за такое долгое время (и сделайте это много раз, чтобы увидеть тенденции и возможности). что приводит к все большему количеству столкновений, компенсирующих отклонение, в этой плоскости. Т.е. это будет положительный эффект петли обратной связи. Однако задействованные этапы и числа неизвестны, поэтому, даже если теория имеет смысл, реальная ситуация может не сработать таким образом, потому что теоретический эффект может быть недостаточно близок на практике, чтобы получить результат, который мы видим. . Мы не знаем ни того, ни другого, потому что не знаем подробностей начального состояния, сформировавшего нашу звезду или другие звезды, и я думаю, что было бы пугающей задачей пытаться смоделировать развитие любого из них за такое большое количество времени (и сделайте это много раз, чтобы увидеть тенденции и возможности). реальная ситуация может иметь тенденцию не срабатывать таким образом, потому что теоретический эффект может быть недостаточно близок к практическому результату, который мы видим. Мы не знаем ни того, ни другого, потому что не знаем подробностей начального состояния, сформировавшего нашу звезду или другие звезды, и я думаю, что было бы пугающей задачей пытаться смоделировать развитие любого из них за такое большое количество времени (и сделайте это много раз, чтобы увидеть тенденции и возможности). реальная ситуация может иметь тенденцию не срабатывать таким образом, потому что теоретический эффект может быть недостаточно близок к практическому результату, который мы видим. Мы не знаем ни того, ни другого, потому что не знаем подробностей начального состояния, сформировавшего нашу звезду или другие звезды, и я думаю, что было бы пугающей задачей пытаться смоделировать развитие любого из них за такое долгое время (и сделайте это много раз, чтобы увидеть тенденции и возможности).

Существует также эффект, при котором энергия, полученная от вращательного момента материи, втягиваемой в массу, высвобождается в виде биполярных струй, физику которого я не совсем понимаю, но другие понимают, и есть впечатляющие наблюдения, ясно демонстрирующие это.

Мне приходит в голову возможность, что, может быть, то, что на самом деле произошло, либо только в нашем случае, либо, может быть, в большинстве или во всех звездообразованиях, состоит в том, что два огромных поля пыли с разными общими скоростями пересеклись - это пересечение (мне кажется) было бы имеет тенденцию быть плоской локально, и это приведет к трению, скорости и концентрации, сосредоточенным в одной плоскости с самого начала. Возможно, пылевые облака остаются пылевыми облаками, за исключением тех случаев, когда два пылевых облака с разными скоростями и достаточной плотностью встречаются в правильном направлении, и это ведет к плоскости орбиты, наряду с тенденциями в теории аккреционного диска.

Однако, сказав все это и просмотрев различные статьи, чтобы проверить это, я наткнулся на довольно хороший сайт, полный объяснений вещей, с разделом Аккреционных дисков, который содержит множество деталей, которые я очень рекомендую: http://www. researchpedia.org/article/Accretion_discs