Por que um planeta gira e gira?
Respostas:
À medida que os planetas evoluem durante seu estágio protoplanetário e acumulam materiais dos discos protoplanetários, que estão colapsando gravitacionalmente poeira e gases interestelares, essas partículas acumuladas retêm parte do momento angular dos materiais que formam e estão em constante movimento.
Imagem gerada (sobrevôo virtual) a partir de uma simulação do período de acúmulo do disco protoplanetário, mostrando a preservação do
momento angular na órbita ao redor de um planeta do tamanho de Júpiter, à medida que limpa sua vizinhança. (Fonte: Frédéric Masset )
Uma boa descrição para essa preservação do momento angular e por que os planetas parecem girar mais rápido do que o disco protoplanetário circundante é assim:
A conservação do momento angular explica por que um patinador no gelo gira mais rapidamente quando puxa os braços. À medida que os braços se aproximam do eixo de rotação, sua velocidade [de rotação] aumenta e o momento angular permanece o mesmo. Da mesma forma, sua rotação diminui quando ela estende os braços na conclusão do giro.
Fonte: Artigo da Scientific American sobre Por que e como os planetas giram? (George Spagna)
Portanto, poderia ser descrita como essa rotação axial de planetas, resultando na conservação do momento angular dos materiais no disco protoplanetário, formando-se durante o período de acréscimo do sistema planetário à medida que os protoplanetas ganham peso e preservando esse momento angular devido à inércia de sua velocidade radial.
O disco nivela de uma nuvem 3d para um disco 2D. Um anel forma-se a partir de uma banda de densidade excessiva do disco, reduzindo para um anel nominal de 1d a partir de uma banda 2d. As partículas do anel caem uma em direção à outra ao redor do anel e essas atrações fazem com que o anel contraia sua circunferência. O anel, assim, migra para dentro do disco para o sol.
As partículas do anel colidem e o tamanho médio das partículas aumenta enquanto o número de partículas diminui. O momento angular do anel aumenta à medida que as partículas que caem contra a direção do giro do anel caem para dentro da circunferência, enquanto as partículas que caem com a direção do giro caem para fora, de modo que a atração gravitacional mútua das partículas os faz orbitar um ao outro em vez de colidir. Este efeito converte a rotação do anel em rotação de partículas mutuamente ligadas dentro do anel.
Finalmente, o anel cai para uma partícula restante, que é o planeta chocado pelo anel. As luas permanecem grandes partículas no anel, distantes do planeta. Depois que o planeta se forma e as luas restantes se unem ao planeta, o anel não existe mais, deixando um planeta e suas luas, se houver, em uma órbita estável ao redor do sol. Mais tarde, outros planetas se formam a partir de outras bandas superdensas do disco.
A lei da gravitação universal de Newton e a lei do movimento planetário de Kepler descrevem o movimento dos planetas ao redor do sol. As equações são derivadas dessas leis e, portanto, o nascimento da Mecânica Celeste. Mas em nenhum lugar da literatura podemos encontrar uma lei aceita da rotação planetária porque todos estão convencidos de que não há nada de especial na rotação dos planetas. Exceto pela explicação “usada demais”…
"Há muito tempo, em uma galáxia muito, muito distante ... gás e poeira girando achatados em um disco protoplanetário e devido à conservação do momento angular, os planetas agora estão girando com velocidades ALEATÓRIAS"
É o mesmo que dizer que realmente não sabemos como isso funciona. Temos um conceito, mas não o suficiente para expressá-lo em números.
Esta é uma citação de Lord Kelvin (William Thomson): “Costumo dizer que quando você pode medir o que está falando e expressá-lo em números, você sabe algo sobre isso; mas quando você não pode mensurá-lo, quando você não pode expressá-lo em números, seu conhecimento é de tipo escasso e insatisfatório; pode ser o começo do conhecimento, mas em seus pensamentos você mal avançou para o estágio da ciência, qualquer que seja o assunto.
Siga o link abaixo para as Equações de rotação planetária.
https://www.quora.com/What-determines-the-rotation-period-of-planets/answer/Randy-Evangelista-1