آیا سیارات همیشه در یک جهت می چرخند

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: 100 مایلی شمال لندن جاده آیلستون، لستر، لسترشر. LE2

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 3267

سپاس: 5491

جنسیت:

تماس:

آیا سیارات همیشه در یک جهت می چرخند

پست توسط rohamavation »

آیا سیارات همیشه در یک جهت می چرخند؟
در حالی که همه سیارات بر روی محورهای جداگانه خود در یک جهت نمی چرخند - اورانوس و زهره هر دو برعکس شش سیاره دیگر می چرخند - سیارات در مورد اینکه کدام سمت را طی کنند توافق دارند. ... در مورد چرخش معکوس، یا وارونه، اورانوس و زهره، دانشمندان در مورد علت اختلاف نظر دارند.
زهره حداقل از نظر چرخش سیاره عجیبی است! اول از همه، زهره بسیار آهسته حول محور خود می چرخد، به طوری که یک روز در زهره (243 روز) طولانی تر از یک سال (227 روز) در زهره است. یک نظریه احتمالی در مورد چرخش سیارات از غرب به شرق این است که در طول شکل گیری سیارات، خود دیسک پیش سیاره ای از غرب به شرق در حال چرخش بود که اولین ضربه را ایجاد کرد. برای زهره، می تواند در طول زمان جهت را تغییر دهد.
محور زهره 177∘ کج شده است
و این باعث شد تا دانشمندان عمدتاً به دو احتمال فکر کنند.
تئوری معمول می گوید که در گذشته، اصطکاک هسته و گوشته در زهره (سیاره ای بسیار متراکم است) همراه با نیروهای جزر و مدی باعث شد تا محور خود را تا 180 درجه بچرخاند.
. ارجاع
همچنین ممکن است به دلیل چندین برخورد کوچک رخ دهد
با اجرام آسمانی (که شیب 98 درجه اورانوس را نیز توضیح می دهد)، یا حتی یک برخورد شدید
با بدنی عظیم
با این حال، یک اثر بسیار مورد بحث در Nature منتشر شد
پیشنهاد کرد که سیاره‌ای بسیار چگال مانند زهره با محیط‌های مشابه، می‌تواند مستقل از شرایط اولیه مدل‌های مختلف، تنها به یکی از چهار حالت چرخشی پایدار تبدیل شود.
هر چه که باشد، هنوز تحت مطالعه علمی است و امیدواریم که مطالعه سیارات کمی عجیب و غریب مانند زهره کمک زیادی به کشف ماهیت سایر سیارات فراخورشیدی کند.ج: سیارات منظومه شمسی ما در جهت خلاف جهت عقربه‌های ساعت به دور خورشید می‌چرخند (وقتی از بالای قطب شمال خورشید دیده می‌شوند) به دلیل نحوه شکل‌گیری منظومه شمسی. خورشید ما از ابری از غبار و گاز متولد شد که بقایای آن - به نام سحابی خورشیدی - تبدیل به سیارات شد. با فروریختن آن ابر به خورشید، آن نیز شروع به چرخش کرد. این یک موضوع شانسی است که وقتی از بالا به پایین نگاه می شود، در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد.
بنابراین، منظومه شمسی ما می تواند به راحتی از ابری از گاز و غبار تشکیل شده باشد که وقتی از بالا به آن نگاه کنیم، در جهت عقربه های ساعت می چرخد. بر اساس مشاهدات ستاره شناسان، هیچ جهت مطلوبی برای چرخش برای مواد در حال فروپاشی وجود ندارد. علاوه بر این، هیچ جهت ترجیحی برای محور چرخش ستاره وجود ندارد. پس از تشکیل، در می تواند در همان صفحه چرخش کهکشان راه شیری، عمود بر آن، یا در هر جهتی در بین آن بچرخد. راه دیگری برای بیان این موضوع این است که به نظر می‌رسد محورهای چرخشی (قطب‌های) ستاره‌ها در سراسر کهکشان در جهت‌های تصادفی قرار دارند.
اما بیایید یک لحظه به عقب برگردیم. هنگامی که می گوییم خورشید از ابری از غبار و گاز تشکیل شده است، آن "ابر" در واقع یک زیر منطقه بسیار کوچک از یک ابر مولکولی بسیار بزرگتر و به اصطلاح غول پیکر بود. ابرهای مولکولی غول پیکر فقط یک ستاره را تشکیل نمی دهند، بلکه بسیاری از آنها را تشکیل می دهند - صدها یا هزاران. و به طور کلی، تکانه زاویه‌ای و محور چرخش این ابرهای مولکولی غول‌پیکر به سمت چرخش (پیشرفت) یا خلاف (بازگشت) کهکشان راه شیری می‌رود. با این حال، در این ابرهای بزرگتر، همه چیز متفاوت است. عواملی مانند تلاطم ناشی از امواج شوک ابرنواختر و اثرات مغناطیسی که زمانی رخ می‌دهند که بخش‌هایی از ابر شروع به فرو ریختن به ستاره‌ها می‌کنند، بر حرکت زاویه‌ای نهایی و جهت‌گیری چرخش ستارگان تازه متولد شده تأثیر می‌گذارند. این فعل و انفعالات می توانند بسیار پیچیده باشند، به همین دلیل است که ستاره ها در هیچ جهت یا جهت دلخواه نمی چرخند. در حالی که احتمالاً سیارات یک ستاره همگی در جهت عقربه‌های ساعت یا خلاف جهت عقربه‌های ساعت به دور آن می‌چرخند، نتیجه بیشتر تحت تأثیر شرایط محلی در طول تولد ستاره است تا چرخش کهکشان راه شیری یا حتی ابر بزرگ‌تری که ستاره از آن شکل گرفته است.
به همین دلیل (تقریبا) همه آنها در یک جهت می چرخند: به دلیل حفظ تکانه زاویه ای.
قبل از اینکه یک ستاره و سیارات آن وجود داشته باشند، فقط ابری از گازهای نامرتب و مولکول های کوچک وجود دارد. منظومه شمسی حدود 4.6 میلیارد سال پیش از چنین ابری شکل گرفت.
در این مقیاس، مقدار کمی چرخش درون ابر وجود دارد. این می‌تواند ناشی از گرانش اجرام ستاره‌ای نزدیک، تفاوت‌های محلی در جرم به هنگام چرخش ابر یا حتی برخورد یک ابرنواختر دوردست باشد. نکته این است که همه ابرهای مولکولی حداقل دارای چرخش اندکی هستند.
دریک سیستم بزرگ مانند ابر مولکولی، هر ذره مقداری تکانه زاویه‌ای دارد و همه آن‌ها در یک ناحیه بسیار وسیع با هم جمع می‌شوند. این حرکت بسیار زیادی است، و با ادامه سقوط ابر تحت گرانش خود، حفظ می شود. این تکانه زاویه ای ابر را نیز صاف می کند، به همین دلیل است که منظومه شمسی تقریباً مسطح است.
تصویر
هنگامی که ابر در نهایت فرو می ریزد، یک ستاره و اندکی پس از سیارات تشکیل می شود. با این حال، تکانه زاویه ای همیشه حفظ می شود. به همین دلیل است که همه سیارات مدار یکسانی را دنبال می کنند و تقریباً همه آنها در یک جهت می چرخند. چیزی وجود ندارد که آنها را به جهت دیگر بچرخاند، بنابراین آنها به چرخش خود در همان جهتی که ابر گاز اصلی است ادامه می دهند.
هر چند چند استثنا وجود دارد. هر گاه اجسام به گونه‌ای شکل می‌گرفتند که آنها را در جهت مخالف می‌فرستادند، معمولاً با اجسامی که در همان جهت ابر اصلی حرکت می‌کردند برخورد می‌کردند. این امر هر گونه اشیاء دور از دسترس را از بین می برد یا آنها را به همان جهت ابر اصلی فرستاد.
با این حال، دو استثنای بزرگ سیارات زهره و اورانوس هستند. اورانوس بر روی محوری تقریباً 90 درجه (در سمت خود) می چرخد. در همین حال زهره در جهت مخالف زمین و سیارات دیگر می چرخد.تصویر

در هر دو مورد شواهد محکمی وجود دارد که نشان می‌دهد این سیارات در نقطه‌ای از گذشته دور مورد اصابت اجرام بزرگ قرار گرفته‌اند. ضربات آنقدر بزرگ بود که بر حرکت زاویه ای اجسام غلبه کرد و چرخشی متفاوت به آنها داد. همچنین طیف وسیعی از نظریه های دیگر وجود دارد. برای مثال، برخی از ستاره شناسان فکر می کنند که زهره ممکن است وارونه شده باشد. نکته این است که اتفاقات نامنظمی برای هر دوی این صفحات رخ داده است
به نظر می رسد کج محوری سیارک ها به طور تصادفی متفاوت است (در صورت اشتباه بودن این پیش فرض به من اطلاع دهید) ، در حالی که سیارات تمایل زیادی به چرخش یکسان دارند. اگر سیاره ها از برخورد سیارک ها تشکیل شده اند ، آیا مجموع کج های تصادفی نباید به چرخش تصادفی سیاره منجر شود؟ البته عوامل دیگر مانند زاویه و سرعت ضربه ها ، اثر YORP ، تجزیه گریز از مرکز و موارد دیگر مهم هستند ، اما چگونه می توان آنها را با هم تأثیر سیستماتیک بر چرخش داشت؟
سرس با شیب 4 درجه رفتار می کند ، اما دیگر سیارک های کشف شده دارای کج هایی مانند 84 درجه ، 50 درجه ، 42 درجه هستند. ذرات گرد و غبار (و مولکولهای گاز در صورت وجود) مطمئناً به طور تصادفی می چرخند. سحابی خورشیدی دارای یک چرخش خالص بود که گرانش و اصطکاک در مدار سیارات ظاهر شده است. اما آیا تابع چرخش برای هر سیاره با شیب های نامرتبط ، مانند جهت مداری برای هر ستاره ، فردی نیست؟
شما درست می گویید که شیب سیارک ها به طور تصادفی توزیع می شود و چرخش سحابی خورشیدی در این کج شدن نقش جزئی دارد و فقط کمی آن را منحرف می کند.
با این حال ، شما درست نمی گویید که تصادفی به سادگی جمع می شود. در صورت ترکیب مقدار زیادی سیارک ها ، تصادفی شدن در واقع بیشتر و بیشتر لغو می شود ، تا اینکه چرخش سحابی به عامل اصلی تبدیل شود. این به قانون اعداد بزرگ مربوط می شود.
به عنوان مثال ، یک تاس پرتاب کنید. نتیجه تصادفی است. 10 تاس بریزید ، مجموع آنها را محاسبه کرده و بر 10 تقسیم کنید. شما می توانید همین کار را با هزاران تاس یا میلیون ها سیارک انجام دهید. وقتی تعداد سیارک هایی که یک جسم را تشکیل می دهند واقعاً زیاد باشد ، کج شدن از مقدار متوسط ​​، که با چرخش سحابی تعیین می شود ، دور نخواهد بود.
همین استدلال در مورد تمایل نیز صادق است و این واقعیت که اگرچه مدار سیارات بیضوی است ، اما به دور از مدار مداری نیستند.
به یاد داشته باشید که در یک دیسک فراسیاره ای سرعت چرخش vr ، که کپلریان است ، به عنوان فاصله ستاره r متفاوت است
$v_r(r) = \sqrt{\frac{GM}{r}} ~ ~~~~~~~~~~~~ (1)$
این باید برای نشان دادن بخشی از نکته مفید باشد: در هر r <r0 ما $v_r>v_r(r_0)$ داریم
و برعکس بنابراین از منظر سیاره گاز و گرد و غبار "سمت چپ" آن به طور سیستماتیک سریعتر و "راست" آن به طور سیستماتیک کندتر از سیاره جریان دارد.
بنابراین ، اگر بخش قابل توجهی از کل جرم نهایی خود و در نتیجه تکانه زاویه ای خود را از این جریان جمع کنید ، به طور خودکار یک چرخش سیستماتیک را القا می کنید.
اما این مربوط به چه زمانی است؟
ناحیه ای که یک سیاره یا سیارک می تواند از آن متجلی شود حداکثر حوزه گرانشی آن است ، همچنین حوزه تپه ای با شعاع
$r_H = r_0 \sqrt[3]{\frac{m_{planet}}{3 m_{star}}} ~~~~~~~~~(2)$
جایی که r0همانطور که در بالا گفته شد ، فاصله محور اصلی است.
حالا اگر این rHبسیار کوچک است تا شیب های سرعت را در (1) احساس کند ، یا به صورت متفاوتی گفته شود ، اگر جسم متراکم کننده آنقدر بزرگ نباشد که rH بتواند به طور قابل توجهی در دیسک پیش ستاره ای گسترش یابد ، سپس تراکم گشتاورهای تصادفی جمع می شود.
اگر سیاره اولیه بتواند به یک کره قابل ملاحظه برسد ، گاز و مواد جامد را با اختلاف سرعت زیاد $v_r(r)-v_r(r_0)$ شروع به تجمع می کند.
، که همیشه سیستماتیک است ، به جای تصادفی.
TL؛ DR اجسام كوچك ، تقريباً كمتر از اندازه سيارك ها ، فشارهاي لحظه اي تصادفي را به وجود مي آورند. اجسام عظیم ، پیش سیاره ای و بالاتر ، تفاوتهای سرعت سیستماتیک را افزایش می دهند ، بنابراین به آنها یک حرکت زاویه ای خالص می بخشد..I hope I help you understand the question. Roham Hesami smile072 smile261 smile260 رهام حسامی ترم پنجم مهندسی هوافضا
تصویر

ارسال پست