Все ли экзопланеты вращаются в одном направлении?

В одной звездной системе, такой как наша Млечный Путь, все планеты вращаются в одном направлении. Но вращаются ли экзопланеты в том же направлении, что и мы (Земля), или существует более высокий процент тех, кто вращается в том или ином направлении? Если да, то в чем может быть причина этого?

Ответы (1)

Все планеты в планетной системе должны вращаться в одном направлении. Однако это направление различается в разных планетных системах. Направление, в котором будут вращаться планеты для любой планетной системы, зависит от молекулярного облака, которое их сформировало. Причиной этого является сохранение углового момента .

До появления звезды и ее планет существует лишь облако неорганизованного газа и маленьких молекул. Солнечная система образовалась из такого облака около 4,6 миллиарда лет назад.

В этом масштабе внутри облака происходит небольшое вращение. Это может быть вызвано гравитацией близлежащих звездных объектов, локальными различиями в массе при сгущении облака или даже столкновением далекой сверхновой. Дело в том, что все молекулярные облака имеют хотя бы небольшое вращение. Направление зависит от ряда факторов, поэтому одни облака будут вращаться по часовой стрелке, а другие против часовой стрелки.

В большой системе, такой как молекулярное облако, каждая частица имеет некоторый угловой момент, и все они складываются на очень большой площади. Это большой импульс, и он сохраняется, поскольку облако продолжает разрушаться под действием собственной гравитации. Этот угловой момент также сглаживает облако, поэтому Солнечная система почти плоская.

введите описание изображения здесь

Когда облако наконец схлопывается, оно образует звезду, а вскоре после нее и планеты. Однако угловой момент всегда сохраняется. Вот почему все планеты Солнечной системы движутся по одной и той же орбите и почему почти все они вращаются в одном направлении. Нет ничего, что могло бы повернуть их в другую сторону, поэтому они будут продолжать вращаться в том же направлении, что и исходное газовое облако.

Однако есть несколько исключений. Всякий раз, когда объекты формировались таким образом, что отправляли их по орбите в противоположном направлении, они обычно сталкивались с объектами, движущимися в том же направлении, что и исходное облако. Это уничтожило все отдаленные объекты или отправило их в том же направлении, что и исходное облако.

Тем не менее, два огромных исключения — это планеты Венера и Уран. Уран вращается вокруг оси почти на 90 градусов (на боку). Тем временем Венера вращается в противоположном направлении, как Земля и другие планеты.

В обоих случаях есть веские доказательства того, что эти планеты были поражены крупными объектами в какой-то момент в далеком прошлом. Удары были достаточно сильными, чтобы преодолеть угловой момент тел и придать им другое вращение. Есть также ряд других теорий; например, некоторые астрономы считают, что Венера могла быть перевернута вверх дном. Дело в том, что с обеими этими планетами произошли необычные события.

В целом, то, что я описал, применимо ко всем планетарным системам. Чтобы ответить на ваш вопрос, это зависит от того, как вращалось их облако. Облако, сформировавшее некоторые планетные системы, могло повернуться против часовой стрелки, как и Солнечная система (по крайней мере, оно кажется против часовой стрелки над северным полюсом Земли). Облако для других, возможно, повернулось по часовой стрелке. Вот почему не все системы экзопланет будут иметь то же направление орбиты, что и Земля; однако обычно все планеты в планетной системе имеют одно и то же направление орбиты.

К сожалению, есть много свидетельств того, что некоторые планеты не находятся в одной плоскости и даже являются ретроградными по отношению к звездному вращению. В вашем описании того, что должно произойти, нет ничего плохого, но ясно, что не всегда так получается.
@RobJeffries Я знаю. Я думал, что упоминание о выбросах поставит меня в тупик, но, думаю, я упомяну об этом.
Больше, чем выбросы. Около трети горячих юпитеров демонстрируют несоответствие между вращением звезды и орбитой. Тем не менее, я думаю, вы, вероятно, правы в том, что более далекие планеты, вероятно, ведут себя лучше, но в любом случае доказательств мало.
Мне нравится термин «лучше вести себя». :-)