Warum umkreist die Erde ihre Achse in derselben Richtung, in der sie die Sonne dreht?

Angenommen, Sie sind die junge Erde, die im frühen Sonnensystem entsteht. Nehmen wir an, Norden ist oben, also ist links von Ihnen die (bald?) Sonne, da die Erde die Sonne gegen den Uhrzeigersinn umkreist. Was von dir übrig bleibt, ist näher an der Sonne und bewegt sich daher schneller als du. In ähnlicher Weise geht das Zeug rechts von Ihnen langsamer. Es scheint mir, dass durch das Ansammeln von Stoffen ein Drehmoment auf der Erde entsteht, das im Uhrzeigersinn wirkt. Ich würde also erwarten, dass sich die Erde im Uhrzeigersinn um ihre Achse dreht. Die Erde dreht sich jedoch gegen den Uhrzeigersinn um ihre Achse.

Was mache ich falsch?

Obwohl es eine andere Erklärung gibt und ich nicht sage, dass meine die richtige Erklärung ist, möchte ich auf einen Fehler hinweisen. Als die Erde im frühen Sonnensystem akkretierte, bedeutet dies unter der Annahme, dass sich links und rechts Felsbrocken befanden und sich das Material, das näher an der Sonne liegt, schneller bewegte, dass sich das Material auf der linken Seite von hinten und das Material auf der rechten Seite von vorne näherte . So weit so offensichtlich. Denken Sie daran, dass die Erde angezogen wird und Dinge zu sich zieht. Das heißt, die Dinge geben der Erde einen Tritt entweder von hinten und rechts oder von vorne und links. Würde das nicht eine CCW-Rotation einrichten?
Die richtige Antwort hat wahrscheinlich mit der Entstehung des Mondes zu tun. Die Giant-Impact-Hypothese macht die Rotation aufgrund geringfügiger Stöße während der Akkretion irrelevant.
Deinen ersten Kommentar verstehe ich nicht. Wie Sie sagen, das Material auf der linken Seite nähert sich von hinten, also würde dies einen Tritt von hinten auf der linken Seite geben, und das Material auf der rechten Seite nähert sich von vorne, sodass dies einen Tritt auf der rechten Seite von vorne geben würde. Dies führt zu einer Drehung im Uhrzeigersinn.
Die Umlaufgeschwindigkeiten der nahegelegenen Objekte werden ziemlich nahe an der der Erde liegen (wenn alle Umlaufbahnen kreisförmig sind). Aber die Schwerkraft wird diesen Objekten neue Geschwindigkeitskomponenten in Richtung Erde geben. Für Material auf der linken Seite wird es neue Geschwindigkeitskomponenten nach rechts geben und umgekehrt. Ausgehend von einem erdfesten Bezugsrahmen bedeutet dies, dass das Material auf der linken Seite eine kleine CCW-Winkelgeschwindigkeit hat, ebenso wie das Material auf der rechten Seite. Studien zeigen, dass dies nicht zu den schnellen Rotationsperioden führen würde, die wir sehen, aber es wird immer noch prograd
Dann müssen Sie Material auf elliptischen Bahnen berücksichtigen, was die Dinge erheblich verkompliziert
Tut mir leid, aber ich verstehe es immer noch nicht. In einem erdfesten Bezugssystem würde die Schwerkraft nahegelegene Felsen in Richtung Erdmittelpunkt beschleunigen, was zu keinem Drehmoment führt, oder?
Wenn Sie sagen, dass dieses Zeug keine wichtige Wirkung hat, woher kommt die Erdrotation? Wollen Sie sagen, dass es hauptsächlich von großen Kollisionen kommt, wie der, die angeblich den Mond erschaffen hat? Ich kann das kaum glauben, da sich die meisten Planeten in die gleiche Richtung drehen, was ein unglaublicher Zufall wäre.
Die bevorzugte Theorie ist, dass der Aufprall, der den Mond formte, die Erde mit einer Rotationsrate verließ, die mit etwa 5 Stunden pro Tag prograd war, unabhängig von der vorherigen Rotation. Von da an verlangsamte es sich zu dem, was es jetzt ist
@Jim Ist das wirklich die favorisierte Theorie? Es kommt mir etwas "idiopathisch" vor. Fast alle Körper im Sonnensystem drehen sich gegen den Uhrzeigersinn. Gab es eine Kollision mit fast jedem Körper im Sonnensystem, die nur dazu diente, eine CCW-Bewegung zu erzeugen?
@garyp Ich arbeite nur hier

Antworten (1)

Was mache ich falsch?

Du machst einiges falsch. In erster Linie sind terrestrische Planeten nicht so entstanden. Ihr Modell ist etwas besser auf die Bildung von Riesenplaneten anwendbar, aber selbst dann ist das, was Sie geschrieben haben, falsch. Das Gas und der Staub in der Nähe eines sich bildenden Planeten werden durch den Druck etwas nach außen getragen, wodurch dieses Gas und dieser Staub mit etwas weniger als der Umlaufgeschwindigkeit umkreisen. Ein sich bildender Planet wird von diesem nach außen gerichteten Druck getrennt, wodurch er mit mehr oder weniger Umlaufgeschwindigkeit umkreist. Ein sich bildender Gasriese fegt durch diese Wolke aus Gas und Staub.

Um auf die terrestrischen Planeten zurückzukommen, die vorherrschende Theorie ist, dass sich mit einer Prise Magie (eine Reihe ungelöster Probleme, insbesondere der sogenannten „Metergröße-Barriere“) Staubstücke zu größeren Staubstücken ansammelten, die sich schließlich ansammelten in kieselgroße Objekte, dann in größere Objekte und so weiter. Das Endergebnis waren einige hundert Objekte von der Größe des Mondes bis zum Mars.

Diese Protoplaneten kollidierten paarweise miteinander, um noch größere Objekte zu bilden. Die Geschwindigkeit und Orientierung der Drehung eines Objekts nach der Kollision wurde sehr stark von der Geometrie der Kollision dominiert und nicht von den einzelnen Drehungen vor der Kollision. Dass sich die Erde mehr oder weniger (mehr oder weniger innerhalb von 24 Grad) im Einklang mit der Erdbahnebene dreht, ist reiner Zufall.

Abgesehen davon, dass die Venus auf dem Kopf steht, gibt es drei andere terrestrische Planeten, die ebenfalls etwas ähnlich ausgerichtet sind. Merkur ist gezeitengesperrt (genau genommen befindet er sich in einer 3:2-Resonanz, aber für einen Körper mit einer großen Exzentrizität ist diese Resonanz energetisch stabiler als eine echte Gezeitensperre). Welche Ausrichtung auch immer Merkur ursprünglich hatte, ist aufgrund von Drehmomenten von der Sonne längst verschwunden. Dasselbe gilt für die Venus. Die Venus ist nahe genug an der Sonne, dass sie erhebliche Drehmomente erfährt. Auch sie scheint in einem Endzustand zu sein . In Bezug auf den Mars ist sein Rotationszustand chaotisch, wobei die Ausrichtung der Rotationsachse um über 60 Grad variiert. Es ist nicht abzusehen, was der ursprüngliche Zustand des Mars war.

Das verlässt die Erde. Die vorherrschende Hypothese zur Entstehung des Mondes ist, dass das letzte große Ding, das die Erde getroffen hat, ein marsgroßes Objekt war. Diese Kollision ließ die Erde zufällig mit einer Ausrichtung zurück, die nur 24 Grad von ihrer Drehimpulsachse entfernt war. Die Extrapolation von Bedeutung aus einer signifikanten Abweichung von Null ist immer gefährlich. Noch gefährlicher ist es, die Bedeutung aus einer Stichprobengröße von eins zu extrapolieren.

Erstmal danke für deine informative Antwort. Okay, die Tatsache, dass die Rotation der Erde mehr oder weniger in der Richtung verläuft, in der die Erde die Sonne umkreist, ist Zufall, aber was ist dann mit den Gasriesen? Ich verstehe, dass sie mit größerer Geschwindigkeit durch das umgebende Zeug fegen. (Danke für die nette Erklärung übrigens) Aber das ändert nicht wirklich etwas, oder? Das Zeug auf der Innenseite wäre langsamer als der Gasriese, aber immer noch schneller als das Zeug auf der Außenseite, was zu einem Netto-Drehmoment im Uhrzeigersinn auf dem Planeten führen würde, richtig? Warum also drehen die meisten Gasgiganten gegen den Uhrzeigersinn?