Woher kommt der Drehimpuls des Sonnensystems? [Duplikat]

Wir bewohnen ein System mit signifikantem Drehimpuls:

http://www.zipcon.net/~swhite/docs/astronomy/Angular_Momentum.html

Wenn unser durch Schwerkraft gebildetes Sonnensystem sein Material zusammensammelt, um die Sonne, die protoplanetare Scheibe und schließlich die Planeten zu bilden, die alle in die gleiche Richtung kreisen ...

Woher kam dieser Drehimpuls überhaupt, da der Drehimpuls erhalten bleibt?

Es scheint mir nicht möglich, dass die Entstehung des Sonnensystems unter Schwerkraft ihm diesen Drehimpuls verleihen könnte, wenn es sich um ein geschlossenes System handelt. Wenn es sich aus einer „Weltraumstaubwolke“ gebildet hat, dann muss es in dieser Staubwolke vorhanden gewesen sein, aber woher hat die Staubwolke es?

Mögliche Duplikate: physical.stackexchange.com/q/12140/2451 , Physics.stackexchange.com /q/23104/2451 , Physics.stackexchange.com /q /68646/2451 und Links darin.

Antworten (2)

Eine kollabierende Gaswolke ist ein offenes System. Beim Kollaps verliert es Masse, Energie und Drehimpuls. Selbst wenn der Nettodrehimpuls der Wolke Null ist, kann die letzte Planetenscheibe nach dem Kollaps einen signifikanten Nettodrehimpuls haben, und das ausgestoßene Material wird den entgegengesetzten Drehimpuls haben. Was nicht passieren kann, und da stimmt Ihre Intuition, ist, dass das gesamte Material in der ursprünglichen Wolke in die Scheibe kollabiert, während sie sich in die gleiche Richtung dreht.

Ein offenes System, ok, das macht Sinn, und einige der anderen Posts wie "warum dreht sich alles" waren auch interessant.
Aber warum kreisen alle Planeten in die gleiche Richtung? Es ist, als ob fast alles mit entgegengesetztem Drehimpuls aus der Staubwolke herausgeschleudert wurde und nur Material zurückbleibt, das auf die gleiche Weise umkreist.
@ user2800708 Dies würde ein Modell erfordern, aber die Logik sagt, dass, wenn Material nicht mit gleichen und entgegengesetzten Drehimpulsen ausgestoßen worden wäre, es immer noch eine Wolke wäre, die bestenfalls Asteroiden fräsen würde, die miteinander kollidieren und schließlich in den Kern des Sterns gelangen.
@annav: Natürlich ist dies nur eine Handbewegungserklärung. Die Details darüber, wie Planetenwolken kollabieren, füllen wahrscheinlich inzwischen eine kleine Bibliothek.
@ user2800708 - Die anfängliche Wolke hatte vielleicht einen Durchmesser von 3 Lichtjahren. In kurzer Zeit (ca. 100.000 Jahre) kollabierte er zu einem Zentralstern und einer protoplanetaren Scheibe mit einem Durchmesser von nur wenigen hundert AE. Stellen Sie sich vor, wie schnell sich Eiskunstläufer drehen, indem sie einfach ihre Arme hineinziehen. Die Gaswolke zieht alles mit sich. Selbst die kleinste Rotation zu Beginn des Zusammenbruchs wird zu einer enormen Winkelgeschwindigkeit, wenn sich die protostellare Scheibe bildet.
@CuriousOne - Ich denke, diese Antwort ist falsch. Ich bin nicht positiv, also werde ich nicht ablehnen. Wenn das ausgestoßene Material den entgegengesetzten Drehimpuls hätte, würde dies das Drehimpulsproblem verschärfen. Der Stern und die protoplanetare Scheibe geben viel Drehimpuls ab. Sie müssen es tun; sonst könnten sich Stern und Scheibe nicht bilden.
@DavidHammen: Es tut mir leid, wenn es ein Missverständnis gibt. Natürlich beginnen echte Planetenwolken mit einem nicht trivialen Drehimpuls. Das OP schien jedoch zu fragen, ob eine Wolke kollabieren kann, wenn sie keinen Drehimpuls hat. Die Antwort darauf ist bejahend. Wir können haben L ich N ich T ich A l = 0 = L S T A R + L P l A N e T S + L e X P e l l e D .
Wenn die Wolke mit einem nicht-trivialen AM beginnt, beantwortet das noch lange nicht die Frage, woher das AM kommt? Es ist konserviert, also ist die Menge am Ende gleich der Menge am Anfang. Woher kam dieses nicht-triviale AM?
Der Drehimpuls einer Gaswolke kommt von Wechselwirkungen mit anderen Objekten, z. B. der Schwerkraft von Sternen, Magnetfeldern und der Strahlung sehr heißer junger Sterne, die Gas und Staub vom Stern wegdrückt. Da der Druck dieses Strahlungsfeldes von der Entfernung zum Stern abhängt, sind die Effekte asymmetrisch und verleihen selbst perfekt "ruhenden" Gaswolken einen Drehimpuls.
@ user2800708 - Sie gehen davon aus, dass der Drehimpuls erhalten bleibt. Warum? Wenn es externe Wechselwirkungen gibt, sind alle Wetten in Bezug auf die Erhaltungsgesetze aus. Gaswolken interagieren auf verschiedene Weise mit der nahen äußeren Umgebung, wie CuriousOne gerade in seinem jüngsten Kommentar schrieb.
Ich meinte allgemein, es wird konserviert.

Selbst wenn die ursprüngliche Staubwolke nur eine relativ kleine Winkelgeschwindigkeit hatte (was sie aus allen möglichen Gründen gehabt haben könnte), hätte der Kollapsvorgang sie verstärkt. Das heißt, der Kollapsprozess bewahrt den Drehimpuls, aber er führt zu einer viel größeren Rotationsgeschwindigkeit im neu kollabierten System. Denken Sie daran, was mit einer sich drehenden Schlittschuhläuferin passiert, wenn sie ihre Arme einzieht.

Woher hat die ursprüngliche Staubwolke ihren Drehimpuls? Da es sich um einen relativ kleinen Drehimpuls handelt, von dem wir sprechen, gibt es viele Orte, von denen er stammen könnte. Wenn beispielsweise die ursprüngliche Staubwolke durch die Koaleszenz zweier zufällig zusammenstoßender kleinerer Staubwolken entstanden wäre, hätte die Kollision dem System einen Drehimpuls verliehen, es sei denn, die beiden ursprünglichen Staubwolken wären perfekt frontal zusammengestoßen.

Diese Antwort ist vernünftig, erklärt aber nicht, wie der Drehimpuls erhalten bleibt.
Woher kommt der Drehimpuls des Sonnensystems? [Duplikat]
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