¿Los sistemas solares normalmente giran en la misma dirección que su galaxia?

No hay alineación entre el Sol o el momento angular neto del Sistema Solar y el "eje de giro" de la Galaxia. Piensa por un momento si la línea de la eclíptica (que marca la "línea ecuatorial" del Sistema Solar) y la Vía Láctea (que marca aproximadamente el plano de la Galaxia) están alineadas. Si esto fuera así, siempre verías los planetas (Júpiter, Marte, etc.) proyectados contra la Vía Láctea. De hecho, los ejes de giro del Sistema Solar y la Galaxia están inclinados en un ángulo de 63 grados entre sí (vea la caricatura a continuación; tenga en cuenta que el Sistema Solar no está dibujado a escala en comparación con la Galaxia).

No sabemos mucho sobre las alineaciones de otros sistemas solares. Tanto el método de descubrimiento de desplazamiento Doppler como el método de descubrimiento de tránsito tienen una ambigüedad rotacional sobre el plano de las órbitas de los exoplanetas. En otras palabras, si tuviéramos que observar un planeta en tránsito, sabemos que la inclinación es cercana a los 90 grados con respecto a la línea de visión, pero podríamos rotar el sistema alrededor de nuestra línea de visión en cualquier ángulo, y veríamos la misma observación. firmas

La suposición general es que no existe una relación entre las direcciones del momento angular de las estrellas (y sus sistemas planetarios) y la Galaxia. La turbulencia en las nubes moleculares en escalas relativamente pequeñas en comparación con las dimensiones de la Vía Láctea aleatoriza los vectores de momento angular de los núcleos preestelares que colapsan. Un posible mecanismo de alineación podría surgir a través del enhebrado de nubes moleculares gigantes por el campo magnético galáctico.

Si supiéramos qué fracción de estrellas tenían planetas cercanos y potencialmente en tránsito, podríamos usar el número de exoplanetas en tránsito detectados en el campo de Kepler para decir si ese número era consistente con orientaciones aleatorias o no. Alternativamente, si tuviéramos otro campo de Kepler apuntando en una dirección galáctica diferente, pero con una sensibilidad similar al campo de Kepler original, entonces el número relativo de planetas en tránsito detectados en los dos campos podría indicarnos cualquier orientación no aleatoria. Por ejemplo, si todos los planos orbitales estuvieran alineados con el plano galáctico, entonces no se verían tránsitos para ninguna estrella vista fuera del plano galáctico. (Creo que esta posibilidad extrema ya se puede descartar).

Varios datos de Kepler y modelos estelares permiten determinar la inclinación de la órbita. Varios videos del Seminario SETI abordan esto con cierto detalle. Ya sea que el eclipse corte un poco o atraviese el centro de la estrella y las estadísticas que indican fallas completas son consistentes con orientaciones aleatorias sin suficientes datos para ver si están sesgadas con la rotación de la galaxia.

Esta charla nos dice que las estrellas están orientadas al azar, y pueden decir en qué dirección está apuntando y en qué dirección (diferente) están las órbitas del planeta.

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Para medir la rotación de la estrella en Kepler-56, los autores observaron los modos de oscilación debido a una combinación de ondas de presión y gravedad dentro de la estrella. Ciertos modos dominados por la presión y la gravedad se dividirán de una manera única dependiendo de la inclinación del eje de rotación de la estrella. Los autores modelan la división de seis modos para derivar la inclinación de la estrella. Debido a que los planetas transitan, su ángulo de inclinación es muy cercano a los 90 grados. Por lo tanto, cualquier ángulo diferente de 90 grados para la inclinación de la estrella es una medida directa de la oblicuidad.

El advenimiento de la esterosismología a través de otros instrumentos y la exploración como una nueva técnica viable brindará datos más variados sobre si estamos mirando el lado o la parte superior de una estrella, o cualquier grado intermedio. Pero los espectros existentes (un campo maduro) ya proporcionan eso: más ensanchamiento Doppler si se mira hacia un lado, ninguno si se mira hacia abajo, hacia el polo.

El tránsito también provoca un cambio espectral, ya que sombrea la extremidad que gira hacia nosotros o alejándose de nosotros, y la velocidad de rotación varía con la latitud. Entonces, estas medidas (no puedo encontrar un video que repase una geometría tan detallada) dan más.

Este documento habla sobre la inclinación, pero no pude encontrar un video del Seminario SETI que repasara el análisis de datos que explica cómo se pueden inferir las inclinaciones.

Las estimaciones de la inclinación de un planeta en tránsito provienen del parámetro de impacto b, que es la distancia proyectada entre el centro del planeta a mitad del tránsito y el centro de la estrella, en unidades del radio de la estrella.

Saben si el sistema planetario está de canto, simplemente cortando el costado del disco de la estrella y, por lo tanto, apenas transitando, o algo intermedio. La mayoría de las veces falla por completo, pero se supone que las estadísticas de las que vemos y la cantidad de las que no vemos son aleatorias, lo cual es necesario para calcular el porcentaje de estrellas con planetas (en absoluto) aunque solo vemos los que están aproximadamente de canto. Dado que la cantidad de inclinación que proporcionará un tránsito visible varía con el tamaño de la estrella, el tamaño del planeta y la distancia de la órbita, las estadísticas pueden dividirse bastante bien para buscar cualquier señal de que la inclinación no sea realmente aleatoria.

Miremos más cerca de casa.

La inclinación axial proporciona la inclinación axial de los cuerpos más familiares del Sistema Solar. Una inclinación axial de más de 90 grados implica que el cuerpo está girando hacia atrás.

Así vemos a Venus, con poca inclinación axial, girando muy lentamente hacia atrás (debido a una resonancia de marea con la Tierra) ya Urano y Plutón con inclinaciones pronunciadas que superan los 90 grados.

Todos los demás cuerpos de la lista giran en una dirección progresiva, dentro de los 27 grados del plano orbital/eclíptica.

Entonces, al menos en el sistema solar, la mayoría de los cuerpos giran en la misma dirección que el sol. Esto sugiere que se formaron a partir del mismo disco de acreción que formó el sol, que era una masa de gas y polvo que se arremolinaba en una dirección particular.

Sospecho que lo mismo es más o menos cierto para las estrellas/sistemas solares de nuestra galaxia. La galaxia claramente tiene un momento angular en una dirección particular, y se podría esperar que la materia reunida para formar una estrella se arremolinara de la misma manera.

Sin embargo, no debemos pasar por alto el caso de Venus, cuya inversión de rotación casi perfecta se debe a los efectos de las mareas. La materia que orbita más cerca del centro de la galaxia supera a la materia que orbita más lejos. Esto podría conducir a la formación de sistemas solares retrógrados.

En general, si hay una regla, habrá muchas excepciones. Es como la idea común de que la fuerza de Coriolis hace que el agua se arremoline en sentido contrario a las agujas del reloj por el desagüe en el hemisferio norte y en sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio sur: puede tener una influencia, pero hay muchos otros factores (por ejemplo, en qué dirección se arremolinaba el agua). el fregadero antes de que se sacara el tapón), lo que significa que el efecto es en gran medida irrelevante.

Kepler descubre planetas mirando la estrella y ve que la estrella se oscurece cuando el planeta pasa frente a la estrella. Esto implicaría que el planeta estaba orbitando en un plano paralelo a la Tierra. Este artículo establece que casi todas las estrellas albergan un planeta . Aunque no soy un experto, esto me sugeriría que las órbitas de muchos de los planetas en muchos sistemas solares cercanos están alineadas con la galaxia.