क्यों ग्रह एक ही दिशा में घूमते हैं, हालांकि वे क्षुद्र ग्रह से टकराते हैं?

Question

क्षुद्रग्रहों की अक्षीय झुकाव बेतरतीब ढंग से बदलती हैं (मुझे पता है कि क्या यह आधार गलत है), जबकि ग्रहों में उसी तरह घूमने की एक मजबूत प्रवृत्ति है। यदि ग्रहों को क्षुद्रग्रहों से टकराकर बनाया गया था, तो क्या यादृच्छिक ग्रहीय घूमने में यादृच्छिक झुकाव का योग नहीं होना चाहिए? निश्चित रूप से अन्य कारक महत्वपूर्ण हैं, जैसे कोण और प्रभावों का वेग, YORP- प्रभाव, केन्द्रापसारक गोलमाल और व्हाट्सअप, लेकिन एक साथ रोटेशन पर कोई व्यवस्थित प्रभाव कैसे हो सकता है?

सेरेस 4 ° झुकाव के साथ व्यवहार करता है, लेकिन पहले खोजे गए क्षुद्रग्रहों में से दूसरे में 84 °, 50 °, 42 ° जैसे झुकाव हैं। धूल के कण (और गैस के अणु यदि लागू हों) निश्चित रूप से यादृच्छिक रूप से घूमते हैं। सौर निहारिका में एक शुद्ध स्पिन था जो ग्रहों की कक्षाओं में गुरुत्वाकर्षण और घर्षण से प्रकट हुआ है। लेकिन घूमने का जाल प्रत्येक ग्रह के लिए अलग-अलग नहीं होना चाहिए, बिना झुके हुए झुकाव के साथ, जैसा कि कक्षीय अभिविन्यास प्रत्येक स्टार के लिए है?

Comments

मुझे लगता है कि कक्षीय झुकाव को अक्षीय झुकाव के अलावा माना जाना चाहिए।

— लोकलफुल

इससे संबंधित मेरे पसंदीदा छोटे वीडियो: youtube.com/watch?v=tmNXKqeUtJM

— userLTK

— सदृश

Answer 1

आप सही हैं कि क्षुद्रग्रहों के झुकाव को बहुत ही यादृच्छिक तरीके से वितरित किया जाता है, और यह कि सौर नेबुला का घुमाव उस झुकाव के लिए एक मामूली योगदानकर्ता है, और केवल इसे थोड़ा संक्षिप्त करता है।

हालाँकि, आप सही नहीं हैं कि यादृच्छिकता बस जुड़ जाती है। यादृच्छिकता वास्तव में अधिक से अधिक रद्द कर देती है जब आप बड़ी मात्रा में क्षुद्रग्रहों को जोड़ते हैं, जब तक कि नेबुला का रोटेशन प्रमुख कारक नहीं बन जाता। यह बड़ी संख्या के कानून से संबंधित है ।

उदाहरण के लिए, एक पासा फेंकें। परिणाम यादृच्छिक है। 10 डाइस फेंकें, उनकी राशि की गणना करें, और 10 से विभाजित करें। औसत से अब तक कोई अधिक नहीं? आप हजारों डाइस या लाखों क्षुद्रग्रहों के साथ एक ही काम कर सकते हैं। जब ऑब्जेक्ट बनाने वाले क्षुद्रग्रहों की संख्या वास्तव में अधिक है, तो झुकाव नेबुला के रोटेशन से निर्धारित औसत मूल्य से बहुत दूर नहीं होने वाला है।

एक ही तर्क झुकाव के लिए जाता है, और यह तथ्य कि भले ही ग्रहों की कक्षाएं अण्डाकार हैं, वे परिपत्र से दूर नहीं हैं कि एक यादृच्छिक कक्षा होगी।

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लेकिन बड़ी संख्या का कानून एक औसत तक जोड़ता है। पासा जैसे ग्रहों को फेंकने से औसतन कोई ग्रह नहीं घूमता। क्या यह अजीब नहीं है कि पासा लगभग हर समय डॉट्स की संख्या दिखाता है? यदि निहारिका का घूर्णन प्रत्येक ग्रह के घूर्णन को प्रभावित करता है, लेकिन क्षुद्रग्रहों के नहीं, तो मुझे यह समझने के लिए और स्पष्टीकरण की आवश्यकता है कि ऐसा कैसे है। क्या सौर निहारिका के घूर्णन और उसके भीतर बने अलग-अलग ग्रहों के घूर्णन के बीच कोई संबंध है?

— 14

@LocalFluff कि यादृच्छिक गति का औसत शून्य होने जा रहा है, यह मेरी बात है! परिणामस्वरूप घुमाव एकमात्र गैर-यादृच्छिक घटक के कारण होता है, सौर नेबुला का रोटेशन।

— एसई -

यह सबसे समझदार व्याख्या होगी, लेकिन अभी भी काफी कम है। सौर निहारिका का घूर्णन प्रत्येक और प्रत्येक ग्रह को व्यवस्थित रूप से कैसे प्रभावित करता है जो उसी तरह से इसमें बनता है? क्या आधे ग्रहों को इस तरह से प्रभावित नहीं किया गया है कि उन पर काबू पा लिया जाए?

— लोकलफुल

मैं नाइटपिक से नफरत करता हूं, लेकिन आपका तीसरा पैराग्राफ पासा शब्द को बहुत मिलाता है। "एक पासा फेंको" को "एक मरना फेंकना चाहिए ", और "पासा" एक शब्द नहीं है, उचित बहुवचन रूप "पासा" है। मैंने एक संपादन का सुझाव देने की कोशिश की लेकिन यह गिनती के लिए पर्याप्त वर्ण नहीं था।

— कोडी

मुझे यहाँ LocalFluff से सहमत होना है। आपने वास्तव में इस प्रश्न का उत्तर देने में कमी कर दी कि "सौर नेबुला का गैर-यादृच्छिक घुमाव" वास्तव में ग्रहों को घूमने का कारण बनता है। यदि आपका तर्क यह है कि बेतरतीब ढंग से संयोजन क्षुद्रग्रहों को औसत से जोड़ते हैं, तो औसत पर क्षुद्रग्रह डिस्क के साथ घूम रहे हैं और सवाल फिर भी रहता है कि वे उस तरह से कैसे घूमने आए थे (औसतन)। आपने प्रश्न को एक अलग दायरे में स्थानांतरित कर दिया, लेकिन कोई जवाब नहीं दिया।

— ज़ेफियर

Answer 2

याद रखें कि एक प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क में रोटेशन वेलोसिटी , जो किप्लेरियन है, स्टार आर की दूरी तरह बदलती है इस बिंदु के हिस्से को चित्रित करना चाहिए: किसी भी हमारे पास और दूसरा तरीका है। इस प्रकार ग्रह की स्थिति गैस और धूल 'से' छोड़ दिया यह व्यवस्थित रूप से तेजी से बह रहा है, और 'सही' ग्रह की तुलना में धीमी गति से बह रही है। इस प्रकार, यदि आप इस प्रवाह से अपने कुल, अंतिम द्रव्यमान और इस तरह के कोणीय गति का एक बड़ा हिस्सा अर्जित करेंगे, तो आप स्वचालित रूप से एक व्यवस्थित स्पिन को प्रेरित करेंगे। $v_r$

$$v_r(r) = \sqrt{\frac{GM}{r}} ~ ~~~~~~~~~~~~ (1)$$ $r<r_0$$v_r>v_r(r_0)$

लेकिन यह प्रासंगिक कब है?
वह क्षेत्र जहां से एक प्रोटोप्लेनेट या क्षुद्रग्रह जमा हो सकता है, वह अधिकतम अपने गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को प्रभावित करता है, साथ ही हिल- त्रिज्या जहां ऊपर के रूप में, एक अर्ध-प्रमुख अक्ष दूरी है।

$$r_H = r_0 \sqrt[3]{\frac{m_{planet}}{3 m_{star}}} ~~~~~~~~~(2)$$ $r_0$

अब अगर यह (1) में वेग-ग्रेडिएंट्स को महसूस करने के लिए बहुत छोटा है, या अलग-अलग कहा जाता है, अगर accreting ऑब्जेक्ट के लिए पर्याप्त रूप से प्रोटॉस्टलर डिस्क में महत्वपूर्ण रूप से विस्तारित नहीं होता है, तो अभिवृद्धि यादृच्छिक गति को जमा करेगा। यदि प्रोटोप्लानेट एक पर्याप्त हिल- बढ़ने का प्रबंधन करता है, तो यह गैस और ठोस पदार्थों को एक विशाल वेग अंतर , जो यादृच्छिक के बजाय हमेशा व्यवस्थित होता है।$r_H$$r_H$
$v_r(r)-v_r(r_0)$

टीएल; डीआर छोटी वस्तुएं, लगभग क्षुद्रग्रहों के आकार के नीचे, यादृच्छिक क्षण को धक्का देती है। बड़े पैमाने पर पिंड, प्रोटोप्लानेटरी और इसके बाद के संस्करण, व्यवस्थित वेग के अंतर को बढ़ाते हैं, इस प्रकार उन्हें शुद्ध कोणीय गति प्रदान करते हैं।

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क्या आप आश्वस्त हो सकते हैं कि प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क केप्लरियन है? क्या आपके पास कोई ज़रिया है? जैसा कि LocalFluff इंगित करता है, जिसके परिणामस्वरूप डिस्क के अंतर को घुमाएगी (जितनी तेज़ी से आप पास होंगे), जिसके परिणामस्वरूप रोटेशन को डिस्क क्रांति से विपरीत रूप से संरेखित किया जाना चाहिए। डिस्क एक विस्तारित वस्तु है जिसमें केंद्रीय गुरुत्वाकर्षण बल के अलावा बहुत सारी प्रतिस्पर्धी ताकतें हैं और मुझे लगता है कि यह कह रहा है कि केप्लेरियन सबसे अच्छा है।

— zephyr

मैं निश्चित रूप से सहमत हूं कि जब तक डिस्क स्थापित नहीं हो जाती, तब तक इन अन्य बलों को नगण्य होना चाहिए और यह बहुत बारीकी से केप्लरियन होगा, लेकिन उस बिंदु तक, प्रोटोप्लेनेट्स की संभावना पहले से ही उनकी अंतिम स्पिन दिशाओं (किसी भी बड़ी टक्करों को छोड़कर) है।

— ज़ेफियर

@ ज़ेफायर: टाइमसील्स के बारे में बिल्कुल गलत। ऐसा क्यों होगा? केप्लर की डिस्क खुद को केंद्रीय स्टार के साथ एक मुक्त-पतन काल पर स्थापित करती है। तब से, ग्रहों के जन्म और 1-10 मायर्स की उम्र में डिस्क के विघटन के बीच यह केप्लर के पास है। मैं इस बात से सहमत हूं कि डिस्क पूरी तरह से केप्लर नहीं है, क्योंकि खेल में दबाव प्रवणताएं हैं, लेकिन वे उप-कीपरियनिटी के कुछ प्रतिशत के लिए जिम्मेदार हैं। ग्रहों की कोणीय गति के लिए, आपको सापेक्ष संवेग को मानना ​​होगा, इसलिए लोकलफ्लफ का तर्क गलत है।

— वायुमंडलीय

Answer 3

कोणीय गति का संरक्षण। प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क के स्पिन को यादृच्छिक रूप से निर्धारित किया जाएगा जब यह शुरू में बनता है, लेकिन फिर यह प्रमुख कारक बन जाता है। डिस्क में मामला तब द्रव्यमान के केंद्र की उसी दिशा में परिक्रमा करता है, जब तक कि यह क्षुद्रग्रहों में समूह और फिर प्रोटोप्लानेट में हो। भले ही वस्तुओं का अपना अलग-अलग स्पिन होता है, फिर भी वे सभी को प्रभावित करने वाली डिस्क का बड़ा प्रभाव है। इसलिए यूरेनस और शुक्र को छोड़कर सभी ग्रह एक ही दिशा में घूमते हैं। मुझे लगता है कि उन लोगों के लिए परिकल्पना अभी भी प्रोटोप्लेनेटरी टकराव है जिसने यूरेनस को उसके पक्ष में और वीनस को सही पर दस्तक दी है।

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डिस्क के आंतरिक भाग (और ग्रह) की कक्षाओं की तुलना में बाहरी की तुलना में तेजी से घुमाने की प्रवृत्ति नहीं होनी चाहिए?

— लोकलफ्लफ

Answer 4

कोणीय गति का संरक्षण मुख्य रूप से कोणीय गति को बनाए रखता है जब गैसीय ग्रह नेबुलास घर्षण और टकराव के बावजूद ग्रहों को बनाने के लिए संघनन करता है। यह नीचे सचित्र है।

हमारे सौर मंडल में निकायों की कोणीय गति http://www.zipcon.net/~swhite/docs/astronomy/Angular_Momentum.html में दी गई है

वे स्थिर नहीं हैं लेकिन गैसीय ग्रह परिमाण के समान क्रम के हैं। कक्षीय कोणीय गति शरीर शारीरिक कक्षीय त्रिज्या (किमी) कक्षीय अवधि (दिन) द्रव्यमान (किलो) एल

बुध 58.e6 87.97 3.30e23 9.1e38

शुक्र 108.e6 224.70 4.87e24 1.8e40

पृथ्वी 150.e6 365.26 5.97e24 2.7e40

मंगल 228.e6 686.98 6.42e23 3.5e39

बृहस्पति 778.e6 4332.71 1.90e27 1.9e43

शनि 1429.e6 10759.50 5.68e26 7.8e42

यूरेनस 2871.e6 30685.00 8.68e25 1.7e42

नेपच्यून 4504.e6 60190.00 1.02e26 2.5e42

वे ऑर्डर ई ^ 43 के हैं। (मंगल में कोणीय गति कम होती है। कुछ को क्षुद्रग्रह बेल्ट में वितरित किया जा सकता है।)

प्रत्येक बाहरी ग्रह एक ही कोणीय गति को ले जाता है!

मैंने मूल रूप से सोचा था कि सूर्य सिद्धान्त ने कोणीय गति का उपयोग किया है लेकिन यह और भी सरल है। यह बस एक बर्फ का हल सिद्धांत है जो बड़ी कक्षाओं को अधिक कण इकट्ठा करता है। देखें "सूर्य सिद्धान्त के लेखकों को सौरमंडल के अन्य ग्रहों के व्यास कैसे मिले?"

मैं यह सारणी दे रहा हूं कि हमारे सौर मंडल में भी कोणीय गति की स्थिरता का वर्णन करने के लिए प्राइमर्ड सोलर नेबुला से संघनित किया गया है, एक तथ्य पूर्वजों को ग्रहों के व्यास को निर्धारित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। कोणीय गति की निरंतरता के लिए ग्रहों को सूर्य के चारों ओर घूमने और कक्षा (या द्रव्यमान के केंद्र) की आवश्यकता होती है।

अगर वहाँ एक कोणीय गति के साथ शुरू करने के लिए समझा गया था। गैस या नेबुला का कोई भी बड़ा द्रव्यमान अंततः विपरीत दिशाओं में घुमावों के साथ अशांति द्वारा eddies बनाएगा क्योंकि घुमाव स्वाभाविक रूप से (द्रव अस्थिरता द्वारा) उत्पन्न होते हैं। यदि प्रत्येक भाग एक तारे (और सौर प्रणाली) के लिए संघनन करता है, तो ग्रहों की प्रणाली घटित होगी।

हमारा सौर मंडल एक अन्य तंत्र के साथ बना हो सकता है जो कि एक गुजरता तारा है जो मूल सौर निहारिका को कोणीय गति प्रदान करता है।

बहुत बड़े पैमाने पर निकाय भी आकाशगंगाओं के लिए संघनित होते हैं (कहते हैं) और कोणीय गति को फंसाने के लिए उनके केंद्रों पर ब्लैक होल होना चाहिए। कोणीय गति को नष्ट नहीं किया जा सकता है।

मैं इसे जोड़ना चाहता हूं, सभी निकायों की घूर्णी कोणीय गति।

घूर्णी कोणीय गति, एल

शरीर / द्रव्यमान किलो / त्रिज्या (किमी) घूर्णी अवधि (दिन) / एल

सूर्य / ६ ९ ५००० / २४.६ / १.९९९ ३० / १.१४२

पृथ्वी / 6378 / 0.99 / 5.97e24 / 7.1e33

बृहस्पति / up१४ ९ २ / ०.४१ / १. ९ ० ९ २6 / ६.९ ३ /३

ध्यान दें कि सूर्य का घूर्णी कोणीय संवेग भी e ^ 42 है। कक्षीय कोणीय क्षण की तुलना में सभी ग्रहों के स्पिन कोणीय संवेग छोटे होते हैं।

बाहरी ग्रहों और सूर्य में एक ही कोणीय गति होती है!

काम पर कोणीय संवेग के कुछ प्रकार के उपसंहार?