ДЕНЬ РОССИИ
Почему все планеты находятся в одной плоскости?
8:23, 2 января 2019


Источник: scienceabc.com


Вообще утверждение, что все планеты находятся в одной плоскости не до конца верно – к примеру наклон Меркурия к плоскости эклиптики равен почти 7 градусам. 



Источник: medium.com


Наклон Венеры - чуть больше 2 градусов, Марса и Земли - по полтора градуса и т.д. Но если не придираться к этим деталям, то действительно сложно не удивиться этой закономерности. Ведь действительно, вселенная очень не любит порядок, в ней все стремится к беспорядку, к хаосу. Поэтому было бы логично предположить, что планеты должны были бы вращаться хаотично вокруг звезды как рой пчел вокруг цветка. 


Более того, если мы рассмотрим то, как вращается Солнце мы заметим, что орбитальная плоскость практически совпадает с экватором Солнца. Ось вращения Солнца вокруг собственной оси пересекает плоскость эклиптики почти под прямым углом. 


Как формируются планетарные системы? 


Для того, чтобы понять почему все планеты находятся в одной плоскости давайте рассмотрим то, как формируются звездные системы. Все без исключения звездные системы формируются путем коллапса газопылевых облаков в межзвездном пространстве. Когда потенциальная энергия всех частиц облака начинает преобладать над кинетической энергией движения частиц облако начинает сжиматься. 



Источник: mscharrer.net


В процессе сжатия частицы приходят во вращение вокруг центра масс. Причины этого точно такие же как и то, например почему вода в раковине образует водоворот вокруг слива. Существует заблуждение, что образование водоворота в раковине происходит из-за силы Кориолиса и что якобы в южном полушарии вода вращается в раковинах в другом направлении. Однако это полная чепуха. 


Причина образования водоворотов – закон сохранения углового момента. В раковине молекулы воды движутся хаотично в разные стороны, однако при сливе под действием силы тяжести воду начинает притягивать к отверстию слива. Под действием закона сохранения момента импульса и направление вращения водоворота зависит от того, в какую сторону двигалось большинство молекул воды в момент начала слива. 


Точно также частички газопылевого облака коллапсируя к центру масс приходят во вращение вокруг него. Придя во вращение они неизбежно вытягиваются в узкий диск в плоскости экватора вращающегося газопылевого облака. Видели как в итальянских ресторанах раскручивают тесто для пиццы, чтобы сделать его тоньше? 



Источник: discovermagazine.com


Точно также и газопылевое облако вращаясь вокруг протозвезды вытягивается и превращается в протопланетный диск. 



Протопланетарный диск в представлении художника. Источник: wikipedia.org


Со временем в протопланетарном диске начинается формирование планет: частички вещества сцепляются друг с другом и образуют планетезимали - будущие планеты, которые вращаются в протопланетном диске и захватывают все больше и больше и больше вещества из диска. 



Фото сделанное телескопом ALMA. Протопланетный диск в системе HL Tauri. На диске хорошо видны прорехи в диске. В этих местах уже образовались планетезимали, которые собрали в себя все вещество в этих областях. Источник: wikipedia.org


Таким образом все планеты находятся в одной плоскости потому, что они формируются из очень узкого протопланетного диска вращающегося вокруг звезды в плоскости ее экватора. 


При этом стоит заметить, что нам известны примеры звездных систем, где угол наклона планеты к плоскости экватора звезды значителен. Так например в системе Ипсилон Андромеды есть планета, угол наклона которой к экваториальной плоскости звезды составляет почти 30 градусов! Подобные аномалии объясняются либо последствиями космических столкновений при одном из которых планета существенно меняет свою орбиту, либо тем, что планета была захвачена звездой, а не формировалась вместе с ней. 


https://zen.yandex.ru/media/deep_cosmos/pochemu-vse-planety-nahodiatsia-v-odnoi-ploskosti-5c1fa0276d623400ab2d9534

Комментарии