Warum haben Planeten eine axiale Neigung? Aus dem obigen Bild können wir sehen, dass der axiale Neigungswinkel jedes Planeten variiert und sich von den anderen unterscheidet.
Was war die Ursache dafür, war dies von Beginn unserer Geburt an Sonnensysteme an? Oder ist es später passiert?
Antworten:
In den frühen Stadien der Bildung des Sonnensystems beginnen Planetesimale zu kondensieren und alles dreht sich mit dem Drehimpuls, der von der kollabierenden Gas- und Staubwolke geerbt wird, sodass die Umlauf- und Spinachsen der Planetesimalen eng mit denen der Proto-Sonne ausgerichtet sind . Und während ein Planetesimal weiter wächst, indem es nahegelegenes Material anzieht, wird seine Spinorientierung nicht sehr stark beeinflusst.
Aber irgendwann werden die Planetesimalen groß genug, dass sie sich gegenseitig anziehen, und es kommt zu Kollisionen. Diese Kollisionen können die Spinachse eines Planetesimals stören, insbesondere wenn die Kollision außermittig ist und wenn die beiden Körper einen ungefähr ähnlichen Impuls haben.
Große Planetesimale wachsen schneller als kleine und es ist weniger wahrscheinlich, dass ihre Spinachse gestört wird. So gelingt es Proto-Jupiter, den größten Teil der Materie zu erfassen, die nicht in der Proto-Sonne landet, und die Spinachse wird kaum gestört. Die kleineren Planeten haben nicht so viel Glück.
Das ist das grobe Bild, und es fehlen viele Details. Einige Details sind noch unklar, und es sind weitere Arbeiten erforderlich, um sie zu klären.
Das größte Rätsel ist Uranus. Wir wissen nicht, warum Uranus auf seiner Seite herumrollt, aber wir nehmen an, dass dies durch eine Interaktion ziemlich spät in seiner Geschichte verursacht wurde, weil seine Hauptmonde so ziemlich in seiner Äquatorialebene umkreisen. Eine Theorie besagt, dass es Kollateralschäden erlitten hat, egal in welchem Fall die Spinachse des Saturn gestört wurde. Beachten Sie, dass Saturnringe und große Monde in der Äquatorebene des Saturn umkreisen.
Quecksilber hat eine kurze Umlaufzeit und damit eine hohe Umlaufgeschwindigkeit. Es ist gezeitengebunden an die Sonne gebunden, so dass es sich in 2 Umdrehungen um die Sonne dreimal um seine Achse dreht. Diese Gezeitenverriegelung sperrt auch die Drehachse ziemlich nahe an der Rotationsachse.
Venus ist auch ein bisschen ein Rätsel. Früher wurde angenommen, dass es gezeitengesperrt ist, wobei sein Jahr gleich seinem Tag ist, aber tatsächlich beträgt seine Rotationsperiode ungefähr 243 (Erd-) Tage, ungefähr 20 Tage länger als sein Jahr, und es dreht sich rückwärts! Wir wissen nicht warum, aber wir vermuten, dass dies auf eine starke Kopplung zwischen der Oberfläche und der sehr dichten Atmosphäre zurückzuführen ist. Beachten Sie auch, dass die Venus vor nicht allzu langer Zeit (auf astronomischer Zeitskala) eine weltweite tektonische Aktivität erlebte, sodass ihre Oberfläche relativ neu ist und ein Großteil des Drehimpulses des Planeten möglicherweise auf seine Atmosphäre übertragen wurde.
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Die Planeten wurden unabhängig voneinander gebildet (wenn auch ungefähr zur gleichen Zeit) und die Umgebung jedes Planeten war leicht unterschiedlich. Nach ihrer anfänglichen Bildung waren sie unterschiedlichen Störungs- und Kollisionsgeschichten ausgesetzt.
Der Gesamteffekt ist, dass die axiale Neigung jedes Planeten im Wesentlichen eine Zufallszahl ist (wenn auch nicht gleichmäßig verteilt). Wenn Sie 8 Zufallszahlen wählen, wären Sie überrascht, wenn zwei genau gleich herauskommen würden.