Warum dreht und dreht sich ein Planet?

Während sich die Planeten während ihres protoplanetaren Stadiums entwickeln und Materialien aus den protoplanetaren Scheiben ansammeln, die interstellaren Staub und Gase durch Gravitation kollabieren lassen, behalten diese angesammelten Teilchen einen Teil des Drehimpulses von den Materialien, aus denen sie sich bilden, und befinden sich in ständiger Bewegung.

      ^{Generiertes Bild (virtueller Vorbeiflug) aus einer Simulation der Akkretionsperiode der protoplanetaren Scheibe, das die Erhaltung des
      Drehimpulses in der Umlaufbahn um einen jupitergroßen Planeten zeigt, während er seine Nachbarschaft räumt. (Quelle: Frédéric Masset )}

Eine schöne Beschreibung für diese Beibehaltung des Drehimpulses und warum die Planeten scheinbar schneller rotieren als ihre umgebende protoplanetare Scheibe lautet wie folgt:

Die Erhaltung des Drehimpulses erklärt, warum sich eine Schlittschuhläuferin schneller dreht, wenn sie ihre Arme einzieht. Wenn sich ihre Arme ihrer Rotationsachse nähern, erhöht sich ihre [Rotations-] Geschwindigkeit und ihr Drehimpuls bleibt gleich. In ähnlicher Weise verlangsamt sich ihre Rotation, wenn sie ihre Arme am Ende der Drehung ausstreckt.

^{Quelle: Artikel von Scientific American über Warum und wie rotieren Planeten? (Georg Spagna)}

Man könnte es also als diese axiale Rotation von Planeten beschreiben, die zur Erhaltung des Drehimpulses der Materialien in der protoplanetaren Scheibe führt, die sich während der Akkretionsperiode des Planetensystems bilden, wenn die Protoplaneten an Gewicht zunehmen und diesen Drehimpuls aufgrund von Trägheit beibehalten ihrer Radialgeschwindigkeit.

Die Scheibe flacht von einer 3D-Wolke zu einer 2D-Scheibe ab. Ein Ring bildet sich aus einem Scheibenüberdichteband, das sich von einem 2d-Band zu einem nominellen 1d-Ring reduziert. Die Ringpartikel fallen um den Ring herum aufeinander zu, und solche Anziehungen bewirken, dass der Ring seinen Umfang zusammenzieht. Der Ring wandert also von der Scheibe nach innen zur Sonne.

Ringpartikel kollidieren und die durchschnittliche Partikelgröße nimmt zu, während die Anzahl der Partikel abnimmt. Der Drehimpuls des Rings nimmt zu, wenn Teilchen, die entgegen der Drehrichtung des Rings fallen, vom Umfang nach innen fallen, während die Teilchen, die mit der Drehrichtung fallen, nach außen fallen, so dass die gegenseitige Anziehungskraft der Teilchen bewirkt, dass sie sich umkreisen, anstatt sich gegenseitig zu umkreisen kollidieren. Dieser Effekt wandelt den Spin des Rings in den Spin von aneinander gebundenen Teilchen innerhalb des Rings um.

Schließlich kollabiert der Ring zu einem verbleibenden Teilchen, das der vom Ring ausgebrütete Planet ist. Monde sind verbleibende große Teilchen im Ring, die vom Planeten entfernt sind. Sobald sich der Planet gebildet hat und alle verbleibenden Monde sich an den Planeten gebunden haben, existiert der Ring nicht mehr und lässt einen Planeten und seine Monde, falls vorhanden, in einer stabilen Umlaufbahn um die Sonne zurück. Später bilden sich andere Planeten aus anderen überdichten Bändern der Scheibe.

Das Newtonsche Gesetz der universellen Gravitation und das Keplersche Gesetz der Planetenbewegung beschreiben die Bewegung von Planeten um die Sonne. Aus diesen Gesetzen werden Gleichungen abgeleitet und damit die Geburtsstunde der Himmelsmechanik. Aber nirgendwo in der Literatur finden wir ein akzeptiertes Gesetz der Planetenrotation, weil jeder davon überzeugt ist, dass die Rotation der Planeten nichts Besonderes ist. Abgesehen von der „überstrapazierten“ Erklärung…

„Vor langer Zeit in einer weit, weit entfernten Galaxie … wirbelndes Gas und Staub wurden zu einer protoplanetaren Scheibe abgeflacht und aufgrund der Erhaltung des Drehimpulses drehen sich die Planeten jetzt mit ZUFÄLLIGEN Geschwindigkeiten.“

Es ist dasselbe wie zu sagen, dass wir nicht wirklich wissen, wie es funktioniert. Wir haben ein Konzept, aber nicht genug, um es in Zahlen auszudrücken.

Dies ist ein Zitat von Lord Kelvin (William Thomson): „Ich sage oft, wenn Sie messen können, worüber Sie sprechen, und es in Zahlen ausdrücken können, wissen Sie etwas darüber; aber wenn Sie es nicht messen können, wenn Sie es nicht in Zahlen ausdrücken können, ist Ihr Wissen von magerer und unbefriedigender Art; es mag der Anfang des Wissens sein, aber Sie sind in Ihren Gedanken kaum bis zur Stufe der Wissenschaft vorgedrungen, was auch immer die Sache sein mag.“

Folgen Sie dem unten stehenden Link für die Planetary Spin Equations.

https://www.quora.com/What-determines-the-rotation-period-of-planets/answer/Randy-Evangelista-1