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行星為什么會旋轉(zhuǎn)?你考慮過這個問題么?

 NGC1952 2019-06-23

為什么行星會旋轉(zhuǎn)?什么力量導(dǎo)致它們旋轉(zhuǎn)?

其實沒有力導(dǎo)致行星旋轉(zhuǎn)。大多數(shù)行星旋轉(zhuǎn)來自角動量守恒。角動量由L=m*w*r給出,其中m是質(zhì)量,w是以弧度每秒為單位的角速度,r是圓周運動的半徑。由于角動量守恒,如果軌道半徑減小那么它的角速度必然增加(當(dāng)質(zhì)量不變時)。

所有的行星和恒星系統(tǒng)都是從密集的星際云層的崩塌中誕生的。最初的星云可能非常大(甚至數(shù)千光年)。想象一下星云的一部分從一光年的大小坍縮到太陽系的大小,這是系統(tǒng)規(guī)模的巨大變化。所以,星云在最初非常微弱的旋轉(zhuǎn)會在坍縮發(fā)生時急劇增加。事實上,這是行星形成的障礙之一:由于角動量過大,必須有一種方法可以在其形成恒星之前失去角動量。

總之,像太陽這樣的恒星從形成它的太陽星云的原始角動量開始旋轉(zhuǎn)。不僅如此,行星的所有軌道運動(包括旋轉(zhuǎn))都來自于這種原始的角動量。

你的意思是星云的原始角動量導(dǎo)致行星的軌道運動和旋轉(zhuǎn)(大部分)。但在軌道運動的情況下,我們有重力,這給了我們一些運動上的限制(例如開普勒定律)。

我所說的是,如果原始的太陽星云中沒有初始角動量,那就不存在行星。如果一個絕對沒有旋轉(zhuǎn)的星云坍縮,那么只會有一顆位于中心的不旋轉(zhuǎn)的恒星,而不會有任何行星。行星形成一個原始星盤,它本身的形成只是因為星云的初始角動量。旋轉(zhuǎn)體的動力學(xué)當(dāng)然受到萬有引力等力的控制,開普勒定律是引力的直接結(jié)果。

在旋轉(zhuǎn)的情況下是否也有一些定律?

在旋轉(zhuǎn)中唯一需要記住的就是它會產(chǎn)生一個從運動中心徑向指出的離心加速度。因此,必須有一些力來抵消這種加速度;否則星體將會直接飛走(在軌道運動的情況下)或者將崩潰(在旋轉(zhuǎn)的情況下)。在軌道運動的情況下,反作用力是引力;引力使星體不斷向中心靠攏,這樣直接抵消了向心加速度產(chǎn)生的力。

對于一個旋轉(zhuǎn)的物體,星體自身的自粘附將其保持在一起。這導(dǎo)致了一個物體在能夠保持自身的條件下旋轉(zhuǎn)速度的限制。如果旋轉(zhuǎn)得太快,星體中的元素所受到的向外加速度可能大于使它們粘合在一起的力。并且如果發(fā)生這種情況,星體就會破裂。除此之外,沒有關(guān)于旋轉(zhuǎn)的真正定律(注意,旋轉(zhuǎn)運動涉及角動量守恒,就像線性運動保留線性動量一樣)。

相關(guān)知識——轉(zhuǎn)

在天文學(xué)中,轉(zhuǎn)動是一種普遍觀察到的現(xiàn)象。恒星、行星和類似星體皆繞著自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),第一次測得太陽系中的行星旋轉(zhuǎn)速率是以視覺特征量測得到。而星體的轉(zhuǎn)動主要是以都普勒頻移或觀察表面活動特征方式量測。

躺著自轉(zhuǎn)的天王星

在地球的參考坐標(biāo)中,這種轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心加速度會些微的抵銷重力,所產(chǎn)生的影響之一是物體在赤道的重量會稍微少一點,另一個則是地球會略微變成一個橢圓球體。行星的旋轉(zhuǎn)所造成的另一效應(yīng)為進動現(xiàn)象,如同陀螺儀一般,行星自轉(zhuǎn)軸會有些微的擺動,但要千年才能觀察到此角度變化,而目前地球自轉(zhuǎn)軸與其軌道平面(黃道面)的夾角為23.45度。

透過長時間曝光攝影技術(shù)拍攝的星跡,是相對不動的星星隨地球轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的光跡,為地球自轉(zhuǎn)的證據(jù)之一

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學(xué)名詞

3.

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翻譯:天文志愿文章組-Zalintyle

審核:天文志愿文章組-

排版:零度星系

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學(xué)名詞

3.原文來自:http://curious.astro./our-solar-system/56-our-solar-system/planets-and-dwarf-planets/general-questions/218-why-do-planets-rotate-intermediate?

本文由天文志愿文章組- Zalintyle翻譯的作品,如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán),請于三十日以內(nèi)聯(lián)系運營者刪除。

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