Warum befinden sich unsere Planeten im Sonnensystem alle auf derselben Scheibe/Ebene/Schicht? [Duplikat]

Ich sehe immer Bilder des Sonnensystems, wo unsere Sonne in der Mitte steht und die Planeten die Sonne umgeben. Alle diese Planeten bewegen sich auf Umlaufbahnen auf derselben Schicht. Wieso den?

Antworten (2)

Wir haben noch nicht alle Details darüber ausgebügelt, wie Planeten entstehen, aber sie bilden sich mit ziemlicher Sicherheit aus einer Materialscheibe um einen jungen Stern . Da die Scheibe in einer einzigen Ebene liegt, befinden sich auch die Planeten im Großen und Ganzen in dieser Ebene.

Aber ich schiebe die Frage einfach auf. Warum sollte sich um einen jungen Stern eine Scheibe bilden? Während sich der Stern bildet, fällt viel Gas und Staub auf ihn. Dieses Material hat einen Drehimpuls, also wirbelt es um das zentrale Objekt (dh den Stern) und die Strömung kollidiert mit sich selbst. Die Kollisionen heben den Drehimpuls in der vertikalen Richtung auf und verschmieren das Material in horizontaler Richtung, was zu einer Scheibe führt. Schließlich zersplittert diese Scheibe und bildet Planeten. Wie ich schon sagte, die Details sind nicht gut verstanden, aber wir sind uns ziemlich sicher, was den Scheibenteil betrifft, und deshalb sind die Planeten koplanar.

Sehr interessant, das frage ich mich jedes Mal, seit ich weiß, was ein Sonnensystem ist. +1
Ich finde das klarer: Mit einer ausreichend schweren Wolke um die gerade kollabierte Wolke (=Sonne) entgehen oft 2 Gründe einem weiteren Kollaps in die Sonne. 1. Sonnenwind 2. Der Drehimpuls. Zieht man diese Anziehung zum Zentrum hin ab, so bleibt eine Art „Nettoanziehung“ senkrecht dazu (in jedem Punkt der Wolke). Logischerweise bildet dies schließlich eine Scheibe mit dem Nettodrehimpuls. (Es besteht die Möglichkeit, dass einige Brocken der Scheibe nicht folgen, aber sie wird kleiner mit ihrer Abweichung und mit jeder weiteren. Pluto?) Ähnlich: en.wikipedia.org/wiki/Protoplanetary_disk#Formation
Meine Frage ist, warum es nicht beispielsweise zwei orthogonale Rotationsachsen geben kann, um die sich verschiedene Planeten drehen und nicht kollidieren?
@Hans Dann würden sich die Scheiben schneiden und ihr Material würde interagieren, das Material verteilen und in eine stabilere Konfiguration umordnen. Was diese Konfiguration ist, hängt von den Anfangsbedingungen ab.
@zibadawatimmy: Warum müssen die Planeten, die zu zwei orthogonalen Rotationsachsen gehören, "Scheiben" sein, wie Sie sagen, und interagieren? Das einfachste Gegenbeispiel sind zwei senkrecht zueinander stehende konzentrische Kreise mit unterschiedlichen Radien.
@Hans Entschuldigung, ich habe den Planetenteil verpasst und dachte an Staub. Bei Planeten werden die gravitativen Wechselwirkungen die Umlaufbahnen im Laufe der Zeit chaotisch machen, es sei denn, sie sind weit voneinander entfernt. Gehen Sie zu weit und Sie werden sich wahrscheinlich nicht in einem Flugzeug ausrichten. Die Oortsche Wolke ist beispielsweise eher kugelförmig als planar. Näher an dem Stern und dem Drehimpuls, Kollisionen und Wechselwirkungen während der Anfangsphase des Systems werden die Dinge nahezu koplanar abflachen.
@zibadawatimmy: Vielen Dank, dass Sie mich in die Oortsche Wolke eingeführt und Beweise für die sphärische Verteilung von Umlaufbahnen geliefert haben. Warum kann Staub nicht selbst mit dem Staub und mit Kollisionen in geringem Abstand zur Sonne beispielsweise verschiedene Ringe unterschiedlicher Ausrichtung bilden? Die Begründung des Chaos scheint nicht allzu überzeugend zu sein, da die Planeten im Sonnensystem bei der derzeitigen gegenseitigen Entfernung ziemlich stabil waren. Ist die Ausrichtung der Umlaufbahn so entscheidend, selbst wenn wir, sagen wir, den gegenseitigen Abstand dieser Kreisringe auf das Zehnfache des gegenwärtigen Planeten erhöhen?
@Hans Mir fehlt das Fachwissen darüber, welche Entfernungen Sie in diesem Fall für die Langzeitstabilität benötigen. Was das Chaos betrifft, so war unser Sonnensystem nicht immer in dieser Konfiguration und wird es auch nicht bleiben. Es ist bekannt, dass die Umlaufbahnen in einem Vielkörperproblem immer chaotisch sind (was bedeutet, dass kleine Änderungen auf langen Zeitskalen exponentiell groß werden). Auf diese Weise wissen wir, dass es keine zweite Erde immer auf der anderen Seite der Sonne von uns gibt.
@zibadawatimmy: Ich weiß, dass viele Körpergravitationsprobleme chaotisch sind. Dabei ist das Sonnensystem in der Zeitskala der bisherigen Erdlebensdauer „relativ“ stabil. Meine Frage ist, welches mathematische Verbot gibt es gegen ein sphärisch verteiltes Planeten- oder Staubbahnachsensystem mit der gleichen Umlaufbahn wie das Sonnensystem? Unser Sonnenplanetensystem ist zufällig größtenteils planar. Gibt es eine mathematische Begründung dafür, dass die Rotationsachsen alle nahezu parallel und stabil innerhalb der Zeitskala der Erdlebensdauer bis jetzt sein müssen?
@Hans Ich würde vorschlagen, Ihre eigene Frage zu stellen, im Chat zu fragen und nach vorhandenen Antworten zu suchen. Nicht unbedingt in dieser Reihenfolge.
@Hans Jede Konfiguration muss lange Zeit stabil sein, damit wir Zeit haben, zu existieren und Teleskope usw. herzustellen. Instabile Elemente neigen dazu, entweder in die Sonne oder auf andere Planeten gefallen zu sein. Einige haben möglicherweise Fluchtgeschwindigkeit erreicht oder befinden sich in der Oortschen Wolke usw.
@Dronz: "Stable" muss hier nicht unendlich sein und wird relativ zu einem bestimmten Zeitintervall definiert. Aber wie bezieht sich Ihr Kommentar überhaupt auf meine Frage?
@ Hans Guter Punkt. Ich denke an die Annahme, dass sie durch Akkretion aus einer Wolke entstanden sind, die sich allmählich durch die Schwerkraft verdichtet hat. Ich stelle mir also eine Gaswolke mit Unregelmäßigkeiten vor, deren Konzentrationen dichtere Stücke bilden, und schließlich ist normalerweise eines das größte, das zum Hauptstern wird, und während es sich bildet, wirbelt immer mehr Materie hinein oder um sie herum. Die um ihn herumwirbelnde Materie wird sich zunächst ausbreiten und immer noch kondensieren, sodass sie dazu neigt, sich in Richtung Konzentrationen zu verdichten ...
... und da es als mehr oder weniger gleichmäßige Wolke begann, wird es von diesem Punkt an eine kontinuierliche Geschichte haben, die eine gewisse Kontinuität im großen Maßstab aufweisen wird, es sei denn, kleine konzentrierte Variationen führen zu einer gewissen Asymmetrie. Ich denke also, ja, Sie könnten mit den inneren Planeten auf einer anderen Ebene enden, aber das wäre eher die Ausnahme als der übliche Fall. (Ich würde gerne einige versuchte Animationen zur Akkretionssimulation des Sonnensystems sehen - ich frage mich, ob es welche gibt.)
@Dronz: Die Konzentration sollte lokal sein. Meine Frage ist, warum es nicht mit hoher Wahrscheinlichkeit disjunkte konzentrische elliptische Ringe in der Entfernung der Sonnenplaneten im Maßstab oder größer für Staubwolken geben kann, die auf der aktuellen Zeitskala des Sonnensystems stabil sind, dass Planeten oder Staub rotieren können um den Zentralstern herum um sehr unterschiedliche Achsen.
@Hans Ich sage vielleicht nichts, was Sie nicht schon mehrmals gehört haben, aber ... Da die Art und Weise, wie Sonnensysteme tatsächlich entstehen, immer noch nicht vollständig bekannt ist, wissen wir es nicht, aber unter der Annahme einer Sonnenakkretion scheint es mir Der Grund dafür wäre, dass die Wahrscheinlichkeit nicht hoch ist, da die großräumige Verteilung dazu neigt, vor der Akkretion keine größeren lokalen Konzentrationen zu haben, und eine Wolke Partikelkollisionen aufweist, die dazu neigen, Unterschiede aufzuheben, und Konzentrationen immer mehr anziehen und mehr Kollisionen verursachen. tendenziell zu einem Flugzeug führen, es sei denn , etwas Wichtiges passiert, um es abzuwerfen.
@Dronz: Ja, ich habe diese schon einmal gehört, und wieder scheint sich diese Argumentationslinie im Nachhinein zu bilden: Weil in den meisten Beispielen, die wir beobachtet haben, --- ich nicht glauben würde, dass die Zahl so hoch ist wie bei den meisten Planeten und Staubwolken andere Sonnensysteme sind dunkel und daher nicht beobachtbar – die Umlaufbahnen sind fast planar, also füllen wir alle scheinbar plausiblen Gründe aus, um uns davon zu überzeugen, dass dies fast immer der Fall ist, ungeachtet der mathematischen Strenge. Es ist ein bisschen wie der Witz über die Theorie des Psychologen. Um genauer zu sein, warum „hat die groß angelegte Distribution tendenziell keine großen ...
@Dronz: "lokale Konzentrationen"? Wenn die elliptischen Regionen, in denen sich verschiedene Umlaufbahnen befinden, alle disjunkt und ausreichend weit entfernt sind, gäbe es keine Kollisionen und keine Auslöschungen und Konzentrationen. Sie scheinen, genau wie die anderen, das Pferd vor die Räder zu stellen und die Gründe herauszupicken, nur um die vorgeschriebene Schlussfolgerung ziehen zu können. Das scheint eher dem Merkmal des logischen Fehlschlusses als der wissenschaftlichen Methode zu entsprechen.
@Hans Stimmt, ich weiß es nicht. Zu den wissenschaftlichen Methoden gehört es, Hypothesen aufzustellen, und ja, diese basiert hauptsächlich auf unserem einzigen Hauptbeispiel eines Sonnensystems, und es könnte die Ausnahme sein. Es gibt viele Annahmen oder sogar Vermutungen. Wie ich schrieb: "Wir wissen es nicht." Ich spreche von dem, was ich über Theorien zu verstehen glaube. Ich versuche zu erklären, wie diese Theorie für mich Sinn zu machen scheint. Der Gedanke an die mir bekannte Vermutung ist, dass sich Sonnensysteme aus viel Staub bilden , von dem angenommen wird, dass er normalerweise ziemlich homogen ist, bevor er sich zu größeren Objekten ansammelt.
@Dronz: Ich weiß, was du sagst. Warum sollten die meisten resultierenden halbstabilen Bahnen selbst für eine sphärische Anfangsverteilung, wie in Ihrem letzten Satz angenommen, mit vielleicht einer gewissen Störung auf einer einzigen Ebene liegen?
@ Hans Ok, ich werde in einer Antwort sagen, was ich über diese Theorie zu bekommen glaube.
Ich habe hier eine Antwort auf die Frage "mögliches Duplikat" hinzugefügt: physical.stackexchange.com/questions/8502/… . Noch besser als meine Antwort ist die Seite, die ich hier gefunden habe: Scholarpedia.org/article/Accretion_discs

Es ist ein Flugzeug, weil wir das Zentrum der Galaxie sehr schnell umkreisen. Unsere Ellipse ist wirklich eine Turmspitze mit der Sonne, dem massereichsten Objekt unseres Sonnensystems, das uns mit sich herumzieht.

Warum befinden sich unsere Planeten im Sonnensystem alle auf derselben Scheibe/Ebene/Schicht? [Duplikat]
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