¿Por qué un planeta gira y gira?

A medida que los planetas evolucionan durante su etapa protoplanetaria y acumulan materiales de los discos protoplanetarios, que están colapsando gravitacionalmente el polvo y los gases interestelares, estas partículas acumuladas retienen parte del momento angular de los materiales de los que se forman y están en constante movimiento.

      ^{Imagen generada (sobrevuelo virtual) a partir de una simulación del período de acreción del disco protoplanetario, que muestra la conservación del
      momento angular en la órbita alrededor de un planeta del tamaño de Júpiter, a medida que despeja su vecindad. (Fuente: Frederic Masset )}

Una buena descripción de esta preservación del momento angular, y por qué los planetas parecen girar más rápido que el disco protoplanetario que los rodea, es así:

La conservación del momento angular explica por qué una patinadora sobre hielo gira más rápido cuando tira de los brazos. A medida que sus brazos se acercan a su eje de rotación, su velocidad [de rotación] aumenta y su momento angular permanece igual. De manera similar, su rotación se ralentiza cuando extiende los brazos al final del giro.

^{Fuente: Artículo de Scientific American sobre ¿Por qué y cómo giran los planetas? (Jorge España)}

Entonces, podría describirse como esta rotación axial de los planetas que resulta en la conservación del momento angular de los materiales en el disco protoplanetario, formándose durante el período de acreción del sistema planetario a medida que los protoplanetas ganan peso y conservan este momento angular debido a la inercia. de su velocidad radial.

El disco se aplana de una nube 3d a un disco 2d. Se forma un anillo a partir de una banda de sobredensidad del disco, que se reduce a un anillo nominalmente 1d a partir de una banda 2d. Las partículas del anillo caen unas hacia otras alrededor del anillo, y tales atracciones hacen que el anillo contraiga su circunferencia. El anillo migra así hacia adentro desde el disco hasta el sol.

Las partículas del anillo chocan y el tamaño medio de las partículas aumenta mientras que el número de partículas disminuye. El momento angular del anillo aumenta a medida que las partículas que caen en contra de la dirección del espín del anillo caen hacia adentro desde la circunferencia, mientras que las partículas que caen en la dirección del espín caen hacia afuera, de modo que la atracción gravitatoria mutua de las partículas hace que orbiten entre sí en lugar de chocar. Este efecto convierte el giro del anillo en giro de partículas unidas entre sí dentro del anillo.

Finalmente, el anillo colapsa en una partícula restante, que es el planeta incubado por el anillo. Las lunas son partículas grandes que quedan en el anillo distantes del planeta. Una vez que el planeta se ha formado y las lunas restantes se han unido al planeta, el anillo ya no existe, dejando un planeta y sus lunas, si las hay, en una órbita estable alrededor del sol. Posteriormente se forman otros planetas a partir de otras bandas demasiado densas del disco.

La Ley de gravitación universal de Newton y la Ley de movimiento planetario de Kepler describen el movimiento de los planetas alrededor del sol. Las ecuaciones se derivan de estas leyes y de ahí el nacimiento de la Mecánica Celeste. Pero en ninguna parte de la literatura podemos encontrar una ley aceptada de Rotación Planetaria porque todos están convencidos de que no hay nada especial en la rotación de los planetas. Excepto por la explicación del "uso excesivo"...

"Hace mucho tiempo, en una galaxia muy, muy lejana... el gas y el polvo giratorios se aplanaron en un disco protoplanetario y debido a la conservación del momento angular, los planetas ahora giran con velocidades ALEATORIAS"

Es lo mismo que decir que no sabemos realmente cómo funciona. Tenemos un concepto pero no lo suficiente para expresarlo en números.

Esta es una cita de Lord Kelvin (William Thomson): “A menudo digo que cuando puedes medir lo que estás hablando y expresarlo en números, sabes algo al respecto; pero cuando no puedes medirlo, cuando no puedes expresarlo en números, tu conocimiento es de un tipo pobre e insatisfactorio; puede ser el comienzo del conocimiento, pero apenas habéis avanzado en vuestros pensamientos a la etapa de la ciencia, cualquiera que sea el asunto.”

Siga el siguiente enlace para las ecuaciones de giro planetario.

https://www.quora.com/Qué-determina-el-período-de-rotación-de-los-planetas/answer/Randy-Evangelista-1