¿Por qué (la mayoría de) los planetas giran en sentido antihorario, es decir, de la misma manera que lo hace el Sol?

Aunque soy un astrónomo profesional (pero no un experto en este campo), no tengo una buena respuesta. AFAIK, esta pregunta sigue abierta. En realidad, el hecho de que la mayoría de los planetas del sistema solar giren en el mismo sentido en que orbitan alrededor del Sol es una limitación importante en los posibles escenarios de formación de planetas (de los cuales los científicos discuten actualmente varios).

Por ejemplo, la idea de que los planetas se forman a partir del polvo acumulado en el centro de los vórtices del disco protoplanetario puede casi descartarse, porque los vórtices retrógrados son mucho más estables y duraderos que los progrados (la mancha roja de Júpiter es un vórtice retrógrado). vórtice), y por lo tanto los planetas deberían estar retrógrados, pero no lo están.

La razón por la que la mayoría de los planetas de nuestro sistema solar (con la excepción de Venus y Urano) giran en sentido contrario a las agujas del reloj se debe al disco protoplanetario que formó el Sol y todos los planetas que lo rodean. Dado que el disco protoplanetario giraba en sentido contrario a las agujas del reloj, cualquier objeto que se formara a partir del mismo disco habría mostrado la misma rotación. El hecho de que esté girando en sentido contrario a las agujas del reloj no es nada especial. Todo depende del giro inicial del disco.

La razón por la que Venus y Urano tienen un giro opuesto al de la mayoría de los otros planetas es probablemente porque fueron golpeados por otro objeto grande en algún momento de su formación, lo que provocó que su giro cambiara de dirección. Esto también explica por qué el eje de Urano está tan inclinado.

Si desea leer más, aquí hay algunos enlaces: http://scienceblogs.com/startswithabang/2010/10/07/counterclock-but-there-are/ http://hubblesite.org/hubble_discoveries/discovering_planets_beyond/how- do-planets-form http://www.astronomycafe.net/qadir/q50.html

La nube de gas temprana en un disco de acreción circunestelar hace girar la estrella a una velocidad subkepleriana. Según Semenov y Teague : " La desviación de la rotación kepleriana perfecta se debe al gradiente térmico, que hace que las velocidades orbitales del gas sean ligeramente subkeplerianas " .

Los astrónomos no están de acuerdo sobre cuánto más lento viaja el gas para varios modelos, pero podemos tener una buena idea al menos para un sistema de Hayworth et. al en su artículo: "Rotación subkepleriana del disco alrededor de la estrella AGB L-2 Puppis impulsada por la presión de la radiación".

En este caso, el gas se mueve mucho más lentamente de lo que lo haría un satélite Kepleriano.

En el disco circunestelar, los sólidos en forma de diminutas partículas se mueven casi a la misma velocidad lenta que el gas debido al arrastre. A medida que los sólidos se fusionan en grupos de sólidos, su coeficiente balístico$C_b$sube como se esperaba de:

Un sólido más grande tendrá entonces una velocidad terminal más alta en la misma órbita que un sólido más pequeño. A medida que orbita la estrella, chocará y atraerá piezas de materia sólida más lentas y pequeñas. La combinación de arrastre gaseoso y colisiones con sólidos de movimiento más lento hará que disminuya el momento angular de la gran pieza alrededor de la estrella. A medida que disminuye el momento angular de la pieza, su órbita migrará hacia adentro. Cada paso orbital tendrá más desechos sólidos dentro de la órbita de la pieza grande que fuera de la órbita, ya que la pieza grande ya habrá "barrido" los desechos de sus pasadas anteriores. Los sólidos que se mueven más lentamente cerca de la estrella golpearán la pieza grande desde abajo, haciendo que gire en un movimiento progresivo, consistente con el movimiento de todo el disco.

A medida que los planetas pierden momento angular, crean una onda de proa que empuja el gas. Esta ola de proa agrega turbulencia y también obliga a los guijarros a aterrizar en ángulos progresivos. Johansen y Lacerda realizaron simulaciones hidrodinámicas en su artículo: "Rotación progresiva de protoplanetas por acumulación de guijarros en un entorno gaseoso". Aquí está una de sus figuras.

En el gráfico anterior, el eje x apunta en dirección opuesta a la estrella y el eje y está orientado en la dirección del recorrido del disco.

Nota: Esta es solo una teoría de cómo la mayoría de los planetas y grandes asteroides terminaron con una rotación progresiva. Ciertamente no todo es ciencia decidida. Uno podría imaginar otro mecanismo en el que la materia fuera mucho más densa más cerca del centro del disco. Entonces, como los protoplanetas giraban alrededor de la estrella mucho más rápido que el resto del disco, el arrastre gaseoso en el lado interior de la estrella generaba un par de torsión mucho más progresivo, aunque se movía un poco más lento que el gas en el lado exterior.

No puedo darte una explicación matemática explícita de hormigas, pero tal vez estas simulaciones te den una pista.

Si observa el de abajo con beta = 0.01 (velocidad de rotación inicial más rápida), verá cómo posiblemente se forme un sistema binario o incluso ternario. Supongo que esto podría ser elegido como un ejemplo de formación planetaria.

http://www.astro.ex.ac.uk/people/mbate/Animations/prestellar_discs.html

Los planetas exteriores de nuestro sistema solar no solo se mueven de la misma manera, sino que tienen momentos angulares casi iguales. Esto incluye al Sol girando sobre su eje. Por qué es así no está claro.