¿Hay planetas que no giran sobre su eje?

Estaba leyendo un hilo sobre cómo se vería afectado un péndulo si la Tierra no girara y la respuesta de Larian me hizo preguntarme si todos los planetas giran necesariamente debido a la física.

Entonces esa es la pregunta: ¿es posible que exista un planeta* que no gire en absoluto y por qué?

* En cualquier sistema solar o galaxia.

Todavía no entiendo qué significa que algo "no gire". ¿Ni rotar en relación con qué marco de referencia? Las estrellas del fondo se están moviendo.
Supongo que un planeta bloqueado por mareas parecería no girar desde la perspectiva del centro de su órbita, pero como dice Larian, está girando, justo en el mismo período que su órbita. Me refiero solo al eje del planeta, desde la perspectiva del planeta solamente.
Si piensa en el espacio de fase que representa realmente la rotación cero, probablemente se convencerá de que todos los planetas giran a una velocidad superior a cero. Esto no prohíbe que los planetas giren muy lentamente.

Respuestas (4)

Dado el volumen bastante grande del universo, supongo que es posible . Sin embargo, no como una condición inicial, por lo que puedo decir, debido a la conservación del momento angular . Sin embargo, dadas las circunstancias correctas de los eventos de impacto en un planeta rebelde (sin otros cuerpos que perturben su no rotación), supongo que es posible. Altamente improbable, pero teóricamente posible.

En cuanto a por qué giran los planetas, Cornell (el hogar de Carl Sagan) tiene una gran explicación.

Lo que digo es que no habrá planetas si no hubo momento angular inicial en la nebulosa solar primordial. Si una nebulosa sin absolutamente ninguna rotación colapsa, entonces solo habrá una estrella central que no gira y no habrá planetas. Los planetas se forman a partir de un disco protoestelar, que a su vez se forma solo debido al momento angular inicial de la nube. Por supuesto, la dinámica de un cuerpo giratorio está controlada por fuerzas como la gravedad. Las leyes de Kepler son una consecuencia directa de la gravedad.

Interesante respuesta. Sin embargo, otra cosa: ¿no tendrían que bloquearse los objetos que no giran después de un cierto (realmente) largo período de tiempo? Por supuesto, podría haber una breve ventana de no rotación
@InquilineKea Sin embargo, un objeto bloqueado por mareas ESTÁ girando. Su período de rotación es el mismo que su período de órbita. Tendría que tener impactos o algún otro evento posterior a la formación para detener de alguna manera la rotación.
@InquilineKea ah, ya veo. En respuesta a esa pregunta, es por eso que afirmé que tendría que ser un planeta rebelde ya que cualquier otro cuerpo cercano perturbaría el estado de no rotación. :) Culpa mía.
Sé que esta publicación es antigua, pero el primer enlace está roto.

¿Rotará o no en relación con qué ?

Es extremadamente improbable que el protoplaneta pueda tener un momento angular exactamente igual a cero, por lo que seguramente estará girando. E incluso si pudiera formarse, esperaría que las inevitables colisiones le impartieran cierto momento angular.

Además, con el tiempo suficiente, incluso un planeta "no giratorio" (si pudiera formarse) quedaría bloqueado por mareas con otra cosa: su estrella, su satélite o de alguna manera bloqueado por resonancia con otro cuerpo en el sistema solar, dependiendo de la relativa. fuerzas gravitatorias y la disposición del sistema. Los cuerpos bloqueados por mareas ciertamente giran, simplemente giran al mismo ritmo que giran alrededor de su pareja bloqueada.

La rotación no requiere un marco de referencia como usted insinúa. Los objetos en órbita, por ejemplo, todos pueden medir y todos estarán de acuerdo con la rotación del planeta.
¿Quieres decir con un marco de referencia sideral? Por supuesto. Lo que realmente estaba tratando de aclarar es si el cartel original estaba considerando que un cuerpo bloqueado por mareas giraba o no. (Hago.)
Ah, de hecho. Supongo que está mal para mí hablar como si fuera obvio para todos que los planetas bloqueados por mareas están girando.
@Zassounotsukushi: Creo que es incorrecto decir que la rotación no requiere un marco de referencia. Lo hace, de lo contrario, está asumiendo implícitamente un marco de referencia absoluto (es decir, éter).
@ Jus12 Eso es físicamente incorrecto. La velocidad como vector es relativa es el sentido más verdadero, pero el momento angular no lo es, siempre hay una referencia de momento angular cero que se puede construir. Lo animo a que haga la pregunta en Physics SE ya que no veo nada que aborde la pregunta en este momento.
@Zassounotsukushi: la velocidad angular y el momento angular todavía se miden con un marco de referencia. Incluso el momento angular intrínseco depende del marco de referencia. Corrígeme si me equivoco.
@Zassounotsukushi: Deduzco de este artículo que incluso para la rotación, la suma de todo el movimiento de fondo genera la ilusión de un marco absoluto sin fuerzas ficticias.

Como han señalado las otras respuestas, cualquier materia colapsada que forme un planeta siempre tendrá cierta cantidad de momento angular en la formación . Agregaré una cosa: que es posible que un planeta tenga rotación cero en un solo punto de su historia .

Hay dos casos relevantes:

  • Un planeta gira en la misma dirección que su revolución.
  • Un planeta gira en sentido contrario a su revolución.

El primer caso es mucho más probable porque la misma nube de gas giratoria que forma el sistema solar forma el planeta, por lo que el grupo local de materia que forma el planeta debería tener la misma dirección de rotación que el conjunto. El universo, sin embargo, no es tan consistente. Venus, en particular, gira en la dirección opuesta a cómo gira el sistema solar en su conjunto.

La Tierra nunca dejará de girar, pero Venus lo hará si dura tanto. El bloqueo de marea quiere hacer que la rotación tenga la misma frecuencia angular que la revolución. En el caso de la Tierra, esto hará que la rotación del planeta sea más lenta y se acerque asintóticamente a 1 rotación por año (en la unidad de año del futuro), en el sentido contrario a las agujas del reloj mirando hacia abajo desde el Polo Norte. Nunca dejará de girar en esta transición.

Desde la misma vista, Venus gira en el sentido de las agujas del reloj y también se está desacelerando, pero también se acerca a la velocidad de rotación de 1 rotación por año en el sentido contrario a las agujas del reloj, al igual que la Tierra. Eso significa que en algún momento en el futuro Venus dejará de rotar. Técnicamente, esto solo ocurre en un momento infinitesimalmente pequeño, pero en realidad el cambio es tan gradual que prácticamente no tendría rotación durante miles de años.

Esta discusión es, hasta ahora, académica porque nuestro sistema solar es probablemente un mal ejemplo. Es probable que el sol se encienda antes de que la rotación de Venus se detenga. Después de eso, lo que quede de Venus aún puede exhibir este estado en algún momento en el futuro. Es casi seguro que otros sistemas solares albergan un planeta con una rotación cercana a cero en circunstancias normales en este momento. La rareza de esos planetas está en discusión, pero claramente, un planeta que gira en la dirección opuesta a su rotación es algo relativamente normal.

Así que la respuesta a tu pregunta es básicamente sí. Los planetas que están en transición de girar en una dirección a otra es una ocurrencia común, y el número que se puede decir que "no tiene rotación" solo depende de cuánto tiempo esté dispuesto a esperar o qué tolerancia desee establecer.

¿También es posible que una tierra esté bloqueada por otro planeta o estrellas cercanas?

Un cuerpo bloqueado por mareas como la Luna, por supuesto, gira; simplemente gira a la misma velocidad que su revolución alrededor del primario. El bloqueo de marea ocurre porque la masa de la Luna no está uniformemente distribuida; la gravedad de la Tierra actúa de manera desigual sobre él, por lo que "cae" en una configuración bloqueada.

Desde la superficie de la Luna, la Tierra está en un punto (casi) fijo en el cielo (o debajo del horizonte), pero las estrellas parecen girar.

Desde la superficie de un planeta que no gira, su sol parecería moverse por el cielo, pero las estrellas estarían estacionarias.

Pero hay formas de bloqueo de marea distintas de la forma uno a uno que exhibe la Luna. Por ejemplo, Mercurio gira (en relación con las estrellas) exactamente 3 veces por cada 2 revoluciones alrededor del Sol. Esto probablemente se deba a que la órbita de Mercurio es relativamente excéntrica. La misma parte de la superficie de Mercurio mira hacia el Sol en cada perihelio, y cualquier desviación de la resonancia 3:2 tenderá a atenuarse.

Me pregunto si sería posible que un planeta en una órbita excéntrica tenga una resonancia bloqueada de 0:1, con rotación cero en relación con las estrellas. Presentaría la misma cara a su sol en cada perihelio. Si la masa del planeta se distribuye de manera irregular, las mareas del sol tenderán a encerrarlo en esa resonancia. (Otro planeta cercano en una resonancia orbital podría sumarse al efecto, o podría restarse).

No tengo las matemáticas para determinar si tal configuración podría ser estable o, de ser así, qué características (masa del sol, masa del planeta, distribución de masa del planeta, tamaño y excentricidad de la órbita del planeta) sería necesario para que sea estable.

En cualquier caso, supongo que es bastante improbable que un planeta entre en tal configuración en primer lugar, pero eso es solo una suposición.