小惑星を転がして形成された惑星が同じ方向に回転する傾向があるのはなぜですか？

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小惑星の軸方向の傾きはランダムに変化しているように見えますが（この前提が間違っているかどうか教えてください）、惑星は同じように回転する傾向があります。小惑星の衝突によって惑星が形成された場合、ランダムな傾斜の合計がランダムな惑星の回転をもたらすのではないでしょうか？もちろん、衝突の角度と速度、YORP効果、遠心分離など、他の要因も重要ですが、これらをまとめて回転に系統的な影響を与えるにはどうすればよいでしょうか。

セレスは4°の傾きで動作しますが、最初に発見された他の小惑星の傾きは84°、50°、42°です。ダスト粒子（および該当する場合はガス分子）は確実にランダムに回転します。太陽の星雲には、重力と摩擦が惑星の軌道に現れている正味のスピンがありました。しかし、軌道の向きは星ごとに異なるので、回転の網は、惑星ごとに独立していて、相関のない傾斜が必要ではないでしょうか。

— LocalFluff
ソース

軸傾斜に加えて軌道傾斜も考慮すべきだと思います。

— LocalFluff、2016

これに関連する私のお気に入りの小さな動画の1つ： youtube.com/watch

— v

類似：astronomy.stackexchange.com/questions/6183/...

— BowlOfRed

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小惑星の傾きが非常にランダムな方法で分布していること、そして太陽系星雲の回転がその傾きのわずかな原因であり、それを少しだけ歪ませていることは正しいです。

ただし、ランダム性が単純に加算されることは正しくありません。小惑星を大量に組み合わせると、実際にはランダムさが相殺され、星雲の回転が支配的な要因になります。これは多数の法則に関連しています。

たとえば、サイコロを投げます。結果はランダムです。10個のサイコロを投げて合計を計算し、10で割ります。平均からそれほど遠くないでしょうか。何千ものサイコロや何百万の小惑星でも同じことができます。オブジェクトを形成する小惑星の数が本当に多い場合、ティルトは、星雲の回転によって決定される平均値から遠くなりません。

同じ傾向が傾きにも当てはまり、惑星の軌道が楕円形であるにもかかわらず、それらはランダムな軌道のように円形からそれほど遠くないという事実があります。

— SE-善玉の発砲をやめる
ソース

しかし、大きな数の法則は合計して平均になります。サイコロのような惑星を投げると、平均して惑星の回転がまったくなくなります。ほとんどの場合、サイコロが偶数のドットを表示するのは不思議ではありませんか？星雲の回転が各惑星の回転に影響を与えるが、小惑星の回転には影響を与えない場合、それがどのように行われるかを理解するには、さらに説明が必要です。太陽系星雲の回転と、その中に形成された個々の惑星の回転との間に何か関係はありますか？

— LocalFluff、2016

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@LocalFluffランダムモーションの平均がゼロになることは私のポイントです！結果として生じる回転は、ランダムでない唯一の成分である太陽系星雲の回転によるものです。

— SE-

それは最も健全な説明ですが、それでもかなり短いです。太陽系星雲の回転は、同じようにして形成された個々の惑星に体系的にどのように影響しますか？惑星の半分はそれらを転倒させるような方法で影響を受けるべきではありませんか？

— LocalFluff 2016

1

私はナイツピックが嫌いですが、あなたの3番目の段落はサイコロという言葉をよく混ぜます。「投げるべきである「サイコロを投げる」ダイ」、および「サイコロは」言葉ではない、適切な複数形は「サイコロ」です。編集を提案しようとしましたが、数えるのに十分な文字数ではありませんでした。

— コーディ

2

ここでLocalFluffに同意する必要があります。「太陽の星雲のランダムでない回転」が惑星を実際に回転させる方法を実際に説明することによって、実際に質問に答える直前に止まりました。ランダムに結合する小惑星が平均に結合するという主張である場合、平均して小惑星はディスクとともに回転しており、問題はそれらがどのようにして（平均して）そのように回転するようになったのかということです。質問を別の領域に移しただけですが、回答はありませんでした。

— ゼファー

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$v_r$

v_{r} (r) = \sqrt{\frac{G M}{r}} (1)

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

r < r_{0}

$r<r_0$

v_{r} > v_{r} (r_{0})

$v_r>v_r(r_0)$

r_{H} = r_{0} \sqrt[3]{\frac{m_{p l a n e t}}{3 m_{s t a r}}} (2)

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

r_{0}

$r_0$

$r_H$ $r_H$
$v_r(r)-v_r(r_0)$

TL; DR 小惑星のサイズをほぼ下回る小さなオブジェクトは、ランダムな運動量のプッシュを加速します。原始惑星以上の巨大な物体は体系的な速度差をもたらし、正味の角運動量を与えます。

— AtmosphericPrisonEscape
ソース

原始惑星系円盤がケプラー星であると確信できますか？ソースはありますか？LocalFluffが指摘するように、これによりディスクの差動回転が発生し（より近くに近づくほど）、回転がディスクの回転と反対に整列する必要があります。ディスクは、中心重力以外にも多くの競合力を持つ拡張オブジェクトであり、ケプラー式はせいぜい非常に大まかな近似であると私は思います。

— ゼファー2017

ディスクが確立されるまでに、これらの他の力は無視でき、ケプラーに非常に近くなることは確かに同意できます。

— ゼファー2017

@zephyr：タイムスケールについては間違いです。なぜでしょうか？ケプラー円盤は、中心の星と一緒に自由落下タイムスケールで確立します。それ以降、惑星の誕生と1〜10ミルの年齢での円盤の消滅の間は、ケプラー星に近くなります。ゲームには圧力勾配があるため、ディスクは完全なケプラー式ではないことに同意しますが、それらはサブケプラー性の数パーセントを占めます。惑星の角運動量の場合、相対運動量を考慮する必要があるため、LocalFluffの引数は間違っています。

— AtmosphericPrisonEscape

2

角運動量の保存。原始惑星系円盤のスピンは、それが最初に形成されるときにランダムに決定されますが、それが支配的な要因になります。ディスク内の物質は、それが小惑星、そして原始惑星にグループ化されている場合でも、同じ方向に質量中心を周回しています。オブジェクトには独自のスピンがありますが、それらはすべて、ディスクに影響を与えるより大きな影響を与えます。したがって、天王星と金星を除いて、すべての惑星は同じ方向に回転します。それらの仮説はまだ原始惑星衝突で、天王星の側と金星を直撃しました。

— GBowman
ソース

ディスク（および惑星）の内部は外部よりも速く軌道を回っているため、反対方向に回転する傾向があるのではないでしょうか。

— LocalFluff

1

角運動量の保存は、摩擦と衝突にもかかわらずガス状の惑星状星雲が凝縮して惑星を形成するとき、角運動量をほぼ保存します。これを以下に示します。

私たちの太陽系における物体の角運動量はhttp://www.zipcon.net/~swhite/docs/astronomy/Angular_Momentum.htmlで与えられます

それらは一定ではありませんが、気体の惑星は同じ大きさです。軌道角運動量軌道半径（km）軌道周期（日）質量（kg）L

水銀58.e6 87.97 3.30e23 9.1e38

金星108.e6 224.70 4.87e24 1.8e40

地球150.e6 365.26 5.97e24 2.7e40

火星228.e6 686.98 6.42e23 3.5e39

木星778.e6 4332.71 1.90e27 1.9e43

土星1429.e6 10759.50 5.68e26 7.8e42

天王星2871.e6 30685.00 8.68e25 1.7e42

Neptune 4504.e6 60190.00 1.02e26 2.5e42

それらはe ^ 43のオーダーです。（火星は角運動量が少ない。一部は小惑星帯に分配された可能性がある。）

それぞれの外惑星は同じ角運動量を持っているようです！

Surya Siddhantaは角運動量の恒常性を使用していると当初は思っていましたが、さらに単純です。より大きな軌道でより多くの粒子を集めるのは、単に除雪機理論です。「Surya Siddhantaの作者はどのようにして太陽系の他の惑星の直径を見つけたのですか？」を参照してください。

原始太陽系星雲から凝縮されたと推定される太陽系でさえ、角運動量の恒常性を説明するためにこの表を示しています。角運動量の恒常性は、惑星が太陽（または重心）の周りを回転して周回することを必要とします。

そもそも角運動量があったとしたらわかります。気体または星雲の大きな塊は、回転が自然に発生するため（流体の不安定性により）、反対方向の回転による乱流によって最終的に渦を形成します。各部分が星（および太陽系）に凝縮すると、惑星系が発生します。

私たちの太陽系は、元の太陽系星雲に角運動量を与えた通過星である別のメカニズムで形成された可能性があります。

非常に大規模な天体も銀河に凝縮し（たとえば）、角運動量をトラップするために中心にブラックホールがなければなりません。角運動量は破壊できません。

これを追加したいのですが、すべての物体の回転角運動量です。

回転角運動量、L

本体/質量kg /半径（km）回転周期（日）/ L

太陽/ 695000 /24.6 /1.99e30 /1.1e42

地球/ 6378 /0.99 /5.97e24 /7.1e33

木星/ 71492 /0.41 /1.90e27 /6.9e38

太陽の回転角運動量もe ^ 42であることに注意してください。すべての惑星のスピン角運動量は、軌道角運動量と比較して小さいです。

外惑星と太陽は同じ角運動量を持っています！

動作中の角運動量のある種の等分割？

— パルタしゃっこったい
ソース