Por que os planetas têm uma inclinação axial? A partir da imagem acima, podemos ver que o ângulo de inclinação axial de cada planeta varia e difere dos outros.
Qual foi a causa disso, desde o início do nascimento de nossos sistemas solares? Ou aconteceu depois?
Respostas:
Nos estágios iniciais da formação do sistema solar, os planetesimais começam a se condensar e tudo gira com momento angular herdado da nuvem em colapso de gás e poeira, de modo que os planetesimais têm todos os seus eixos de órbita e rotação alinhados com os do proto-Sol . E enquanto um planetesimal continua crescendo, atraindo material próximo, sua orientação de rotação não é afetada muito.
Mas, eventualmente, os planetesimais se tornam grandes o suficiente para começarem a se atrair e ocorrem colisões. Essas colisões podem perturbar o eixo de rotação de um planetesimal, especialmente se a colisão estiver descentralizada e se os dois corpos tiverem um momento aproximadamente semelhante.
Os grandes planetesimais crescem mais rápido que os pequenos e são menos propensos a ter seu eixo de rotação perturbado. Assim, o proto-Júpiter consegue capturar a maior parte da matéria que não acaba no proto-Sol e sofre pouca interrupção no seu eixo de rotação. Os planetas menores não têm tanta sorte.
Essa é a imagem aproximada, e falta muitos detalhes. Alguns detalhes ainda não estão claros e é necessário mais trabalho para esclarecê-los.
O maior mistério é Urano. Não sabemos por que Urano está rolando de lado, mas presumimos que isso tenha sido causado por alguma interação bastante tarde em sua história, porque suas principais luas orbitam em seu plano equatorial. Uma teoria é que sofreu danos colaterais em qualquer evento que perturbasse o eixo de rotação de Saturno. Note que os anéis e luas grandes de Saturno orbitam no plano equatorial de Saturno.
O mercúrio tem um período orbital curto e, portanto, uma velocidade orbital alta. Ele está travado de forma ordenada ao Sol, de modo que gira 3 vezes em seu eixo em 2 revoluções ao redor do Sol; esse bloqueio de maré também bloqueia seu eixo de rotação bastante próximo ao seu eixo de rotação.
Vênus também é um pouco de mistério. Antigamente, acreditava-se que ele estava travado de forma ordenada, com o ano igual ao dia, mas na verdade seu período de rotação é de cerca de 243 dias (Terra), cerca de 20 dias a mais que o ano, e está girando para trás! Não sabemos o porquê, mas suspeitamos que possa ser devido a um forte acoplamento entre a superfície e a atmosfera muito densa. Observe também que Vênus experimentou atividade tectônica severa em todo o planeta não muito tempo atrás (em uma escala de tempo astronômica), então sua superfície é relativamente nova e muito do momento angular do planeta pode ter sido transferido para sua atmosfera.
Você também pode perguntar:
Por que cada planeta tem um tamanho diferente.
ou
Por que cada planeta tem uma cor diferente.
ou mesmo
Por que as maçãs na minha fruteira estão apontando em direções diferentes.
A razão é que, a menos que eu faça um esforço para apontar as maçãs na mesma direção, elas apontarão em direções aleatórias.
Os planetas foram formados independentemente (embora aproximadamente ao mesmo tempo) e o ambiente de cada planeta era ligeiramente diferente. Após sua formação inicial, eles foram sujeitos a diferentes histórias de perturbação e colisão.
O efeito geral é que a inclinação axial de cada planeta é essencialmente um número aleatório (embora não esteja uniformemente distribuído). Se você escolher 8 números aleatórios, ficaria surpreso se dois fossem exatamente iguais.