Warum sind Sternensysteme flach, aber Planeten sind kugelförmig?

Die Form wird bestimmt, indem die Energie des Systems für einen festen Wert des Drehimpulses minimiert wird .

Die Energieterme umfassen offensichtlich die (negative) Gravitationspotentialenergie, die Rotations- und innere kinetische Energie der Bestandteile (das Material des Planeten oder das Gas und die Sterne einer Galaxie).

In Abwesenheit einer signifikanten Rotation wird die Energie in einem symmetrischen sphärischen Szenario minimiert. Dies ist bei Planeten der Fall. Jeder Versuch, entlang einer Achse zu kollabieren, wird die potenzielle Energie verringern, aber auf Kosten der Erhöhung der inneren Energie des Gases/Fluids/Materials, aus dem der Planet besteht, um noch mehr. Allerdings drehen sich Planeten wie Jupiter schnell genug, um deutlich nicht kugelförmig zu sein.

Sie könnten denken, dass ein ähnliches Argument für eine Galaxie gelten würde. Was jedoch passiert, ist, dass die zunehmende innere Energie des Gases (NB, es ist wichtig anzumerken, dass die Abplattung stattfand, bevor die meisten Sterne entstanden) in der Protogalaxie als Photonen abgestrahlt werden könnte. Dh das Gas wird heißer und strahlt. Dies ermöglicht den Kollaps, aber es entsteht eine Scheibe, um den Drehimpuls zu erhalten.

Jetzt könnte man sagen, warum passiert einem Planeten nicht dasselbe? Die Antwort hat mit der Beziehung zwischen der inneren Energie des Planetenmaterials und seiner Dichte zu tun. Gesteinsplaneten bestehen aus relativ inkompressiblem Material, bei dem es zu einem enormen Anstieg der inneren Energie (Druck) kommt, wenn sie zusammengedrückt werden. Gasriesen sind komprimierbarer und ähneln eher einer Galaxie, aber ihre Zentren werden vom Elektronenentartungsdruck bestimmt. Solche Objekte können nicht viel von ihrer inneren Energie abstrahlen, und wenn diese die Rotationsenergie dominiert, bleiben sie nahezu kugelförmig, und jeder Kollaps wird gestoppt.

Wenn sich ein Planetensystem aus einer rotierenden Wolke aus Gas und Trümmern bildet, wirkt die Gravitationskraft in allen 3 Dimensionen, aber die Zentrifugalkraft der Rotation gleicht die Gravitation nur in 2 Dimensionen der Rotationsebene aus. Mit der Zeit schrumpft die Größe in der dritten Dimension (die Dicke der rotierenden Scheibe) unter der Schwerkraft, wodurch das Planetensystem flach wird.

Wenn sich dagegen ein Planet bildet, wird die Schwerkraft durch Druck in allen 3 Dimensionen ausgeglichen. Jede Abweichung von der Kugelform erzeugt ein Druckungleichgewicht, sodass die Form im Laufe der Zeit je nach Größe und Material tendenziell ungefähr kugelförmig wird. Bei Asteroiden beispielsweise reicht die Schwerkraft nicht aus, um die Form des Materials zu beeinflussen, sodass sie normalerweise eine zufällige Form haben. Planeten aus einem Gas oder einer Flüssigkeit wären gleichmäßiger kugelförmig ohne "Berge" auf der Oberfläche.

Natürlich erzeugt die Rotation des Planeten eine Zentrifugalkraft, die die Form des Planeten am Äquator von einer idealen Kugelform ausdehnt.

Nun, das gilt teilweise auch für Planeten. Durch die Rotationsbewegung wird die Erde am Äquator wenig ausgebaucht. Es ist also die Rotation, die dazu führt, dass die Systeme flach sind.

Die Schwerkraft ist mit "minimaler Oberfläche für ein bestimmtes Volumen" verbunden. dh Kugelform

Genau das Gegenteil ist "maximale Oberfläche für ein bestimmtes Volumen", was eine flache / Scheiben- / Untertassenform ist. Eigentlich ein Blatt / Flugzeug, aber es ist nicht praktikabel, Dinge in einem Blatt zu enthalten, also ist der nächste Schritt eine Scheibe.

ausgeglichene/entgegengesetzte/abgeschirmte Schwerkraft sind mit dieser entgegengesetzten Form verbunden, die Sonnensysteme, Galaxien und UFOs umfasst :).

Die Form scheint einen Hinweis darauf zu geben, warum UFOs (passend) als Untertassen dargestellt werden.