ทำไมดาวศุกร์ถึงหมุนทวนเข็มนาฬิกา? สมมติฐาน การเคลื่อนตัวของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์

ระบบสุริยะคือระบบดาวเคราะห์ที่ประกอบด้วยดาวฤกษ์ใจกลางดวงอาทิตย์ และวัตถุธรรมชาติในอวกาศทั้งหมดที่โคจรรอบดาวฤกษ์นั้น ก่อตัวขึ้นจากการอัดแรงโน้มถ่วงของเมฆก๊าซและฝุ่นเมื่อประมาณ 4.57 พันล้านปีก่อน เราจะค้นหาว่าดาวเคราะห์ดวงใดเป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะ ตำแหน่งของพวกมันสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์และลักษณะโดยย่อของพวกมันอย่างไร

ข้อมูลโดยย่อเกี่ยวกับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ

จำนวนดาวเคราะห์ในระบบสุริยะคือ 8 ดวง ซึ่งจำแนกตามระยะห่างจากดวงอาทิตย์ดังนี้

  • ดาวเคราะห์ชั้นในหรือดาวเคราะห์ภาคพื้นดิน- ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร ประกอบด้วยซิลิเกตและโลหะเป็นส่วนใหญ่
  • ดาวเคราะห์ชั้นนอก– ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน เรียกว่าก๊าซยักษ์ พวกมันมีมวลมากกว่าดาวเคราะห์ภาคพื้นดินมาก ดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ ได้แก่ ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ ประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นส่วนใหญ่ ดาวก๊าซยักษ์ที่มีขนาดเล็กกว่า ได้แก่ ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน มีก๊าซมีเทนและคาร์บอนมอนอกไซด์อยู่ในชั้นบรรยากาศ นอกเหนือจากไฮโดรเจนและฮีเลียม

ข้าว. 1. ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ

รายชื่อดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ เรียงตามดวงอาทิตย์มีดังนี้ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน โดยการเรียงลำดับดาวเคราะห์จากใหญ่ไปเล็กที่สุด ลำดับนี้จะเปลี่ยนแปลง ดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดคือดาวพฤหัสบดี ตามมาด้วยดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน โลก ดาวศุกร์ ดาวอังคาร และดาวพุธในที่สุด

ดาวเคราะห์ทุกดวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ในทิศทางเดียวกับที่ดวงอาทิตย์หมุนรอบ (ทวนเข็มนาฬิกาเมื่อมองจากด้านข้าง ขั้วโลกเหนือดวงอาทิตย์).

ดาวพุธมีความเร็วเชิงมุมสูงสุด โดยสามารถหมุนรอบดวงอาทิตย์จนครบสมบูรณ์ภายในเวลาเพียง 88 วันโลก และสำหรับดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลที่สุด - ดาวเนปจูน - คาบการโคจรคือ 165 ปีโลก

ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่หมุนรอบแกนของมันไปในทิศทางเดียวกับที่พวกมันหมุนรอบดวงอาทิตย์ ข้อยกเว้นคือดาวศุกร์และดาวยูเรนัส โดยที่ดาวยูเรนัสหมุนตัวแทบจะ “นอนตะแคง” (แกนเอียงประมาณ 90 องศา)

บทความ 2 อันดับแรกที่กำลังอ่านเรื่องนี้อยู่ด้วย

โต๊ะ. ลำดับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะและคุณลักษณะของดาวเคราะห์เหล่านั้น

ดาวเคราะห์

ระยะทางจากดวงอาทิตย์

ระยะเวลาการไหลเวียน

ระยะเวลาการหมุน

เส้นผ่านศูนย์กลางกม.

จำนวนดาวเทียม

ความหนาแน่น กรัม/ลูกบาศก์ ซม.

ปรอท

ดาวเคราะห์ภาคพื้นดิน (ดาวเคราะห์ชั้นใน)

ดาวเคราะห์ทั้ง 4 ดวงที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดประกอบด้วยธาตุหนักเป็นส่วนใหญ่ มีดาวเทียมจำนวนน้อย และไม่มีวงแหวน ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่ธาตุทนไฟ เช่น ซิลิเกต ซึ่งก่อตัวเป็นเนื้อโลกและเปลือกโลก และโลหะ เช่น เหล็กและนิกเกิล ซึ่งก่อตัวเป็นแกนกลาง ดาวเคราะห์สามดวง ได้แก่ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร มีชั้นบรรยากาศ

  • ปรอท- เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดและเป็นดาวเคราะห์ที่เล็กที่สุดในระบบ โลกนี้ไม่มีดาวเทียม
  • ดาวศุกร์- มีขนาดใกล้เคียงกับโลก และมีเปลือกซิลิเกตหนาล้อมรอบแกนเหล็กและบรรยากาศเช่นเดียวกับโลก (ด้วยเหตุนี้ ดาวศุกร์จึงมักถูกเรียกว่า "น้องสาว" ของโลก) อย่างไรก็ตาม ปริมาณน้ำบนดาวศุกร์นั้นน้อยกว่าบนโลกมากและชั้นบรรยากาศก็มีความหนาแน่นมากกว่าถึง 90 เท่า ดาวศุกร์ไม่มีดาวเทียม

ดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์ที่ร้อนที่สุดในระบบของเรา อุณหภูมิพื้นผิวเกิน 400 องศาเซลเซียส ที่สุด สาเหตุที่เป็นไปได้ดังนั้น อุณหภูมิสูงคือปรากฏการณ์เรือนกระจกที่เกิดจากบรรยากาศหนาแน่นซึ่งอุดมไปด้วยคาร์บอนไดออกไซด์

ข้าว. 2. ดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์ที่ร้อนที่สุดในระบบสุริยะ

  • โลก- เป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดและหนาแน่นที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ภาคพื้นดิน คำถามที่ว่าชีวิตมีอยู่ที่อื่นนอกเหนือจากโลกหรือไม่ยังคงเปิดอยู่ ในบรรดาดาวเคราะห์ภาคพื้นดิน โลกมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว (สาเหตุหลักมาจากไฮโดรสเฟียร์) ชั้นบรรยากาศของโลกแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงอื่น - ประกอบด้วยออกซิเจนอิสระ โลกมีอย่างใดอย่างหนึ่ง ดาวเทียมธรรมชาติ— ดวงจันทร์ ซึ่งเป็นดาวเทียมขนาดใหญ่เพียงดวงเดียวของดาวเคราะห์ภาคพื้นดินในระบบสุริยะ
  • ดาวอังคาร– เล็กกว่าโลกและดาวศุกร์ โดยจะมีบรรยากาศที่ประกอบไปด้วย คาร์บอนไดออกไซด์. มีภูเขาไฟบนพื้นผิว ซึ่งลูกที่ใหญ่ที่สุดคือโอลิมปัส ซึ่งมีขนาดเกินขนาดของภูเขาไฟบนบกทั้งหมด โดยมีความสูงถึง 21.2 กม.

ระบบสุริยะชั้นนอก

บริเวณด้านนอกของระบบสุริยะเป็นที่ตั้งของก๊าซยักษ์และดาวเทียมของพวกมัน

  • ดาวพฤหัสบดี- มีมวลมากกว่าโลก 318 เท่า และใหญ่กว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ รวมกัน 2.5 เท่า ประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นส่วนใหญ่ ดาวพฤหัสบดีมีดวงจันทร์ 67 ดวง
  • ดาวเสาร์- เป็นที่รู้จักจากระบบวงแหวนที่กว้างขวาง เป็นดาวเคราะห์ที่มีความหนาแน่นน้อยที่สุดในระบบสุริยะ (ของ ความหนาแน่นเฉลี่ยน้อยกว่าความหนาแน่นของน้ำ) ดาวเสาร์มีดาวเทียม 62 ดวง

ข้าว. 3. ดาวเคราะห์ดาวเสาร์

  • ดาวยูเรนัส- ดาวเคราะห์ดวงที่ 7 จากดวงอาทิตย์เป็นดาวเคราะห์ที่เบาที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ยักษ์ สิ่งที่ทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะเหนือดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ คือมันหมุน "นอนตะแคง": แกนการหมุนของมันเอียงกับระนาบสุริยุปราคาประมาณ 98 องศา ดาวยูเรนัสมีดวงจันทร์ 27 ดวง
  • ดาวเนปจูน- ดาวเคราะห์ดวงสุดท้ายในระบบสุริยะ แม้ว่าจะเล็กกว่าดาวยูเรนัสเล็กน้อย แต่ก็มีมวลมากกว่าและหนาแน่นกว่า ดาวเนปจูนมีดวงจันทร์บริวาร 14 ดวง

เราได้เรียนรู้อะไรบ้าง?

หัวข้อหนึ่งที่น่าสนใจทางดาราศาสตร์คือโครงสร้างของระบบสุริยะ เราเรียนรู้ว่าดาวเคราะห์ในระบบสุริยะชื่ออะไร อยู่ในลำดับใดสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์เหล่านั้นคืออะไร คุณสมบัติที่โดดเด่นและ ลักษณะโดยย่อ. ข้อมูลนี้น่าสนใจและให้ความรู้มากจนจะเป็นประโยชน์แม้แต่กับเด็กชั้นประถมศึกษาปีที่ 4

ทดสอบในหัวข้อ

การประเมินผลการรายงาน

คะแนนเฉลี่ย: 4.5. คะแนนรวมที่ได้รับ: 617

หนึ่งในที่สุด ปริศนาลึกลับระบบดาวเคราะห์ของเรา - การหมุนถอยหลังเข้าคลอง นักวิจัยกำลังตั้งคำถามว่า ดาวเคราะห์ดวงใดหมุนรอบตัวเอง ทิศทางย้อนกลับเหตุใดปรากฏการณ์นี้จึงเกิดขึ้น มีวัตถุทางดาราศาสตร์อื่น ๆ เคลื่อนตัวขัดกับแผนทั่วไปหรือไม่

ในระบบของเรา การเคลื่อนไหวดังกล่าวเป็นเรื่องปกติสำหรับ ในทำนองเดียวกัน "ผิดปรกติ" ดาวยูเรนัสขนาดใหญ่และดาวเคราะห์แคระจากดาวพลูโตก็พันรอบตัวพวกมันเอง หากคุณมองระบบสุริยะจากด้านบน "สูงขึ้น" สู่ขั้วโลกเหนือของโลก คุณจะเห็นว่าดาวเคราะห์เกือบทั้งหมดหมุนรอบแกนทวนเข็มนาฬิกา ยกเว้นดาวเคราะห์ทั้งสามดวงนี้ นอกจากนี้ ดาวเทียมของดาวพลูโตอย่างชารอน และดาวเทียมของดาวเนปจูนอย่างไทรทัน ยังหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม

Niku หนึ่งในวัตถุทรานส์เนปจูนจากแถบไคเปอร์เดียวกัน ก็มีลักษณะการเคลื่อนที่แบบย้อนกลับเช่นกัน วัตถุทางดาราศาสตร์ที่น่าทึ่งนี้หมุนรอบแกนในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนของเทห์ฟากฟ้าอื่นๆ นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้อธิบายว่าทำไม Niku ถึงเคลื่อนไหวในลักษณะนี้ ในจักรวาล ในระบบดาวเคราะห์อื่นๆ การบิดกลับดังกล่าวไม่ใช่เรื่องแปลก หากคุณ "มอง" นอกระบบของเรา คำตอบสำหรับคำถาม: "ดาวเคราะห์ดวงใดหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม" จะมีมากกว่าหนึ่งมาก

การหมุนเวียนถอยหลังเข้าคลองเกิดขึ้นได้อย่างไร?

  • การเปลี่ยนแปลงในสนามโน้มถ่วง
  • ทฤษฎีหนึ่งอธิบายการไหลเวียนที่ผิดปกติของกระแสน้ำสุริยะ
  • ทฤษฎีการชนกันเป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางที่สุด เธออธิบายการเปลี่ยนแปลงทิศทางการบินอย่างกะทันหันเนื่องจากการชนของวัตถุทางดาราศาสตร์

เพื่อทำความเข้าใจว่าดาวเคราะห์ดวงใดหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามและเหตุใดจึงเกิดเหตุการณ์เช่นนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงใช้ วิธีการที่แตกต่างกัน. พวกเขาใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุสมัยใหม่ที่ทรงพลังที่สุดและใช้การคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่แม่นยำ หากเป็นไปได้ จะมีการดำเนินการวิจัยอวกาศ คำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถาม: “ดาวเคราะห์ดวงใดในระบบสุริยะที่หมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม” ได้รับการยืนยันจากหลาย ๆ คนหลายครั้ง เครื่องบินผู้สำรวจดาวศุกร์

ในจักรวาล ความเอียงของแกนช่วยในการค้นหาว่าดาวเคราะห์ดวงใดหมุนไปในทิศทางอื่น วัดโดยมุมระหว่างแกนหมุนกับแนวตั้งฉากกับระนาบซึ่งมีวงโคจรอยู่ แรงบิดโดยตรงซึ่งสอดคล้องกับทิศทางทั่วไปนั้นแนะนำโดยแกนที่มีความเอียง -90 ถึง 90 องศา วัตถุที่มีความเอียง 90-270 องศาจะถูกมองว่าเป็นการถอยหลังเข้าคลอง ทิศทางยังแนะนำโดยการเอียงของวงโคจร สำหรับดาวเทียม จะคำนวณโดยสัมพันธ์กับระนาบเส้นศูนย์สูตรของดาวเคราะห์ดวงนั้นๆ

อะไรทำให้ดาวศุกร์หมุนแตกต่างจากดาวเคราะห์ดวงอื่น

ดาวศุกร์ซึ่งกลายเป็นคำตอบของคำถามปริศนาที่ว่า “ดาวเคราะห์ดวงไหนที่หมุนไปอีกด้านหนึ่งของระบบสุริยะ” ได้รับการศึกษาดีกว่าวัตถุที่หมุนรอบตัวเองผิดปกติอื่นๆ มีการเสนอสมมติฐานที่แตกต่างกันสามข้อสำหรับสาเหตุของการรักษาที่ผิดปกติของเธอ

  1. สันนิษฐานว่าเมื่อระบบสุริยะเป็นจานก๊าซและฝุ่น หมุนทวนเข็มนาฬิกา ก้อนพลังงานและฝุ่นนั้นซึ่งจะกลายเป็นดาวศุกร์ ก็หมุนไปในทิศทางเดียวกันกับดาวเคราะห์ก่อกำเนิดดวงอื่นๆ การชนกับดาวพุธโปรโต "หมุน" ดาวศุกร์ "หมุน" ไปในทิศทางตรงกันข้าม
  2. ตามสมมติฐานอื่น บรรยากาศดาวศุกร์หนาแน่นหนาแน่นทำให้การเคลื่อนไหวช้าลงและหมุนเข้าไป ด้านหลัง.
  3. มีเวอร์ชันที่น่าสนใจที่บอกว่ากระแสน้ำโน้มถ่วงที่รุนแรงซึ่งกระตุ้นโดยอิทธิพลของดวงอาทิตย์และการเสียดสีของชั้นโลกบนแกนกลางของดาวเคราะห์ทำให้พลิกคว่ำ ทิศทางการหมุนยังคงเหมือนเดิม แต่มีการรับรู้ที่แตกต่างกันเนื่องจากการหมุนแบบกลับหัว

เหตุใดดาวพลูโตจึงถอยหลังเข้าคลอง?

อีกคำตอบของคำถาม “ดาวเคราะห์ดวงใดในระบบสุริยะที่หมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม” - ดาวพลูโต สันนิษฐานว่าดาวเนปจูนมีส่วนร่วมในการเคลื่อนที่ถอยหลังเข้าคลองของดาวเคราะห์แคระดาวพลูโต วัตถุขนาดใหญ่ที่พุ่งออกมาจากความลึกได้ระเบิดและแยกออกเป็นสองส่วนซึ่งมีมวลใกล้เคียงกันแต่ต่างกันเล็กน้อย วัตถุขนาดเล็กมีความเร็วมากขึ้นและบินไปเหนืออิทธิพลของดาวเนปจูน กลายเป็นดาวเคราะห์แคระอิสระ วัตถุที่เหลือและมีขนาดใหญ่กว่านั้นกลายเป็นดวงจันทร์ถอยหลังเข้าคลองไทรตันที่โคจรรอบดาวเนปจูน

ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้พบคำตอบมากมายในจักรวาลสำหรับคำถามที่ว่า “ดาวเคราะห์ดวงไหนหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม” การค้นพบดังกล่าวมากมายยังคงรอพวกเขาอยู่

ดร.อเล็กซานเดอร์ วิลชานสกี

แนวทางในการทำความเข้าใจเหตุผลของการผลักร่างบางเข้าหาร่างอื่น (การผลัก [Amer.] - การผลัก) ได้รับการพิสูจน์ตามแนวคิดของกราวิตอน (สมมติฐานกราวิตอน) แนวทางนี้ทำให้สามารถเข้าใจสาเหตุของการเคลื่อนที่แบบหมุนของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะได้ สาเหตุของการหมุนรอบตัวเองของดวงอาทิตย์ไม่ได้กล่าวถึงในบทความนี้

การเคลื่อนตัวของดาวเคราะห์ในวงโคจร

การเคลื่อนที่ชั่วนิรันดร์และต่อเนื่องของดาวเคราะห์ในวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ดูเหมือนจะค่อนข้างลึกลับ เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่าไม่มีอะไรขัดขวางโลกไม่ให้เคลื่อนที่ในวงโคจรด้วยความเร็ว 30 กม./วินาที แม้จะสมมติว่าไม่มีอีเทอร์ แต่ก็มีฝุ่นจักรวาลหยาบและอุกกาบาตขนาดเล็กที่ดาวเคราะห์ดวงนี้ผ่านไปไม่มากก็น้อย และถ้าสำหรับดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ปัจจัยนี้ค่อนข้างเล็กเมื่อขนาดของร่างกายลดลง (ถึงดาวเคราะห์น้อย) มวลของมันจะลดลงเร็วกว่ามาก ภาพตัดขวางซึ่งกำหนดความต้านทานแบบไดนามิกต่อการเคลื่อนไหว อย่างไรก็ตาม ดาวเคราะห์น้อยส่วนใหญ่หมุนในวงโคจรด้วยความเร็วคงที่โดยไม่มีสัญญาณการเบรก ดูเหมือนว่า "แรงดึงดูด" ของนิวตันเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะรักษาระบบให้หมุนเวียนไปชั่วนิรันดร์ คำอธิบายดังกล่าวสามารถเสนอได้ภายในกรอบของสมมติฐานกราวิตอนที่กำหนดไว้

"ไม้กวาดอวกาศ"

รูปที่ 1 (ภาพด้านซ้าย) แสดงวิถีการเคลื่อนที่ของกราวิตอนที่มีส่วนร่วมในการสร้าง "แรงผลัก" (แรงผลัก) หากพวกมันผ่านมวลขนาดใหญ่ที่ไม่หมุน ในกรณีนี้ รูปแบบของแรงที่สร้างแรงกดดันต่อมวลที่น้อยกว่าจะมีความสมมาตรโดยสมบูรณ์ รูปที่ 2 (ภาพด้านขวา) แสดงวิถีการเคลื่อนที่ของกราวิตอนและแรงทั้งหมดที่กระทำต่อวัตถุขนาดเล็กโดยการหมุนมวลขนาดใหญ่ จะเห็นได้ว่าเซกเตอร์ที่กราวิตอนเข้ามาก่อตัวทางด้านขวา (เทียบกับครึ่งหนึ่ง) ของการไหลที่ถูกดูดซับ ซึ่งชดเชยส่วนด้านซ้ายของการไหลอิสระ กลายเป็นว่ามีขนาดใหญ่กว่าจำนวนกราวิตอนที่มาจากด้านซ้ายเล็กน้อย ซีกโลก ดังนั้นเวกเตอร์ X ทั้งหมดจึงใหญ่กว่าเวกเตอร์ Y เล็กน้อยซึ่งทำให้เกิดการเบี่ยงเบนของเวกเตอร์ Z ที่เป็นผลลัพธ์ ในทางกลับกัน เวกเตอร์นี้สามารถแบ่งออกเป็นเวกเตอร์สองตัวได้ หนึ่งในนั้นมุ่งตรงไปที่จุดศูนย์ถ่วง O และอีกอันตั้งฉากกับมันและมุ่งไปตามเส้นสัมผัสกันกับวงโคจร มันเป็นองค์ประกอบของแรงผลักดันที่ทำให้ดาวเคราะห์เคลื่อนที่ในวงโคจรระหว่างการหมุนของวัตถุขนาดใหญ่ S

ดังนั้นรอบวัตถุขนาดใหญ่ที่หมุนได้ "ไม้กวาด" หรือ "สปินเนอร์" ชนิดหนึ่งจึงปรากฏขึ้นโดยผลักมวลปฐมภูมิแต่ละมวลของดาวเคราะห์ในวงโคจรในทิศทางการหมุนของมวลหลัก เนื่องจากผลกระทบเกิดขึ้นในแต่ละส่วนพื้นฐานของดาวเคราะห์ การกระทำของ "ไม้กวาด" จึงเป็นสัดส่วนกับมวลของร่างกายที่มันบรรทุกอยู่ในวงโคจร

แต่ถ้าเรื่องถูกจำกัดอยู่แค่นี้ ความเร็วของดาวเคราะห์ก็จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และวงโคจรเป็นวงกลมก็ไม่เสถียร แน่นอนว่ามีปัจจัยการเบรกและควรเป็นสัดส่วนกับมวลด้วย ปัจจัยดังกล่าวน่าจะเกิดจากก๊าซกราวิตอนนั่นเอง ซึ่งก็คือกราวิตอนเองที่เจาะร่างกายจากทุกด้าน ไม่ว่าความเร็วของกราวิตอนจะสูงแค่ไหน หากพวกมันมีอิทธิพลต่อมวลเบื้องต้นตามที่อธิบายไว้ข้างต้น มวลเบื้องต้นก็จะพบกับแรงต้านบางอย่างเมื่อเคลื่อนที่ผ่านก๊าซกราวิตอน

เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่า R. Feynman ในการบรรยายครั้งหนึ่งของเขา เมื่อพิจารณาถึงความเป็นไปได้ของการอธิบายแรงโน้มถ่วงด้วยการ "กด" หยิบยกข้อโต้แย้งหลักที่ต่อต้านมันอย่างแม่นยำถึงผลการเบรกของก๊าซกราวิตอน โดยถือว่ามีอยู่จริง แน่นอนว่าไฟน์แมนพูดถูกถ้าเราจำกัดการพิจารณาของเราอยู่เพียงข้อเท็จจริงของการมีอยู่ของ "ก๊าซ" ดังกล่าว และไม่เข้าใจรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลที่ตามมาของสมมติฐานกราวิตัน ซึ่งก็คือการมีอยู่ของ "ไม้กวาดจักรวาล" ที่ความเร็วระดับหนึ่งในวงโคจรที่กำหนด ความเท่าเทียมกันจะเกิดขึ้นระหว่างแรงเร่งความเร็ว (จากด้านข้างของ "ไม้กวาด") และแรงเบรก (จากด้านข้างของก๊าซกราวิตอน) ดังนั้นการคัดค้านหลักของไฟน์แมนจึงถูกลบออก

แรงของการแตกกระจายจะลดลงตามสัดส่วนกำลังสองของมุมที่ดาวเคราะห์ดวงนี้มองเห็นได้จากดวงอาทิตย์ พลังต้านทานการเคลื่อนที่ของก๊าซกราวิตอนไม่ได้ขึ้นอยู่กับระยะทาง แต่ขึ้นอยู่กับมวลของร่างกายที่เคลื่อนที่ในวงโคจรเท่านั้น ดังนั้นจึงไม่สำคัญว่าจะมีมวลเท่าใดในวงโคจรที่กำหนด โดยการเพิ่มมวล เราจะเพิ่มแรงขับเคลื่อน และในขณะเดียวกันก็เพิ่มแรงเบรกด้วย หากโลกอยู่ในวงโคจรของดาวพฤหัสบดี มันก็จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วของดาวพฤหัสบดีอย่างต่อเนื่อง (อันที่จริงแล้ว เคปเลอร์พูดถึงเรื่องนี้) พารามิเตอร์การโคจรไม่ได้ขึ้นอยู่กับมวลของดาวเคราะห์ (หากมวลสัมพัทธ์ของมันมีขนาดเล็กเพียงพอ) ผลที่ตามมาที่สำคัญตามมาจากทั้งหมดนี้ - ดาวเคราะห์สามารถมีดาวเทียมได้ก็ต่อเมื่อมันไม่เพียงมีมวลจำนวนหนึ่งเท่านั้น แต่ยังมีความเร็วในการหมุนรอบแกนของมันด้วยทำให้เกิดเอฟเฟกต์ "ไม้กวาดอวกาศ" หากดาวเคราะห์หมุนรอบตัวเองช้าๆ ก็ไม่มีดาวเทียม ปัด "ไม่ทำงาน" นี่คือสาเหตุที่ดาวศุกร์และดาวพุธไม่มีดาวเทียม ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีก็ไม่มีดาวเทียมเช่นกัน แม้ว่าบางดวงจะมีขนาดเทียบเคียงกับโลกก็ตาม

นั่นคือสาเหตุที่โฟบอส ซึ่งเป็นบริวารของดาวอังคาร ค่อยๆ เข้าใกล้ดาวอังคาร เป็นไปได้มากว่าพารามิเตอร์ของโฟบอสมีความสำคัญ “ไม้กวาด” ที่เกิดจากดาวอังคารด้วยความเร็วการหมุน 24 ชั่วโมงและมีมวล 0.107 โลกสร้างแรงวิกฤตสำหรับกึ่งแกน 10,000 กม. เห็นได้ชัดว่าวัตถุทั้งหมดมีผลคูณของมวลสัมพัทธ์และความเร็วการหมุนสัมพัทธ์น้อยกว่า 0.1 (เช่นดาวอังคาร) จะไม่สามารถมีดาวเทียมได้ ตามทฤษฎีแล้ว เดมอสควรจะประพฤติเช่นเดียวกัน ในทางกลับกัน เนื่องจากดวงจันทร์เคลื่อนตัวออกห่างจากโลก จึงสันนิษฐานได้ว่าโลกมีพลังงานส่วนเกินจากไม้กวาด และดวงจันทร์กำลังเร่งดวงจันทร์อยู่

ในการโคจรย้อนกลับของดาวเทียมที่อยู่ห่างไกลของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์

การหมุนย้อนกลับของดาวเทียมชั้นนอกของดาวเสาร์และดาวพฤหัสบดีเกิดจากการที่ "ไม้กวาดจักรวาล" ในระยะทางดังกล่าวหยุด "แก้แค้น" อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม แรงดึงดูดของส่วนกลางก็เกิดขึ้น แต่แรงดึงดูดนี้ค่อนข้างอ่อนแอ ดังนั้นสถานการณ์จึงค่อนข้างแตกต่างไปจากในกรณีของดาวเทียมธรรมดา (“บินเร็ว”) เมื่อดาวเทียมเข้าใกล้ ดาวเคราะห์ก็ดูเหมือนจะหลบเลี่ยงไป ดูรูปที่ 2A (ภาพด้านซ้าย) ด้วยเหตุผลเดียวกัน วัตถุที่อยู่ในระบบสุริยะซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากสามารถเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่แตกต่างจากที่คำนวณไว้โดยไม่คำนึงถึงการกระทำของ "ไม้กวาดอวกาศ"

การแปลงวงโคจรรูปไข่ให้เป็นวงกลม

มุมที่มองเห็นดาวเคราะห์จากจุดสุดยอดของดาวเทียมนั้นน้อยกว่ามุมที่มองเห็นได้จากขอบวงโคจรอย่างมีนัยสำคัญ สิ่งนี้นำไปสู่มากกว่านั้น (ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว) แรงผลัก (แรงดึงดูด) จะลดลง แต่ตามสัดส่วนแล้ว การไหลของกราวิตอนทั้งหมดที่สร้างเงาลดลง ดังนั้น จำนวนสัมพัทธ์ของพวกมันซึ่งมีการเปลี่ยนความเร็วในวงสัมผัส ดังนั้น ณ จุดสุดยอด ดาวเทียมจึงถูก "ผลัก" ไปข้างหน้าด้วยแรงโน้มถ่วงจำนวนน้อยกว่า และที่จุดสิ้นสุดด้วยจำนวนที่มากกว่า ดูรูปที่ 3 (ภาพด้านซ้าย) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง วงโคจรของวัตถุใดๆ ที่หมุนรอบดาวฤกษ์จะต้องเปลี่ยนเสมอไปตามทิศทางการหมุนของดาวฤกษ์เอง ดังนั้นเมื่อมีการเบรกด้วย Graviton (และอื่น ๆ ) วงโคจรรูปไข่ควรเปลี่ยนเป็นวงกลม - หลังจากนั้นการเบรกสูงสุดจะเกิดขึ้นที่ความเร็วสูง (ที่ perigee) และขั้นต่ำที่จุดสุดยอด ความสมดุลจะต้องเกิดขึ้นในวงโคจรที่เฉพาะเจาะจงมาก พูดโดยคร่าวๆ ขั้นแรกวงโคจรรูปไข่จะกลายเป็นวงโคจรวงกลม จากนั้นรัศมีของวงโคจรวงกลมจะค่อยๆ "นำ" มาสู่วงโคจรที่มั่นคง ในความเป็นจริง กระบวนการเหล่านี้แทบจะแยกออกจากกันทางกายภาพไม่ได้

ดาวเคราะห์น้อย

เทห์ฟากฟ้าใดๆ ก็ตามที่มีขนาดเล็กซึ่งตกลงไปในสนามโน้มถ่วง (เงากราวิตอน - ดูด้านบน) ของวัตถุที่หมุนรอบตัว (ดาวฤกษ์) ที่มีมวลขนาดใหญ่เพียงพอ ไม่ว่ามันจะอยู่ในวงโคจรแบบใดในตอนแรก จะเคลื่อนเข้าสู่วงโคจรเป็นวงกลม จากนั้น จะถูกเร่งด้วย “ไม้กวาด” » สู่สมดุลความเร็วเชิงเส้น ดังนั้นดาวฤกษ์ใดๆ ควรมี "แถบดาวเคราะห์น้อย" แม้ว่าจะไม่มีระบบดาวเคราะห์ก็ตาม เศษเล็กเศษน้อยเหล่านี้จะก่อตัวเป็นชั้นที่ระยะห่างจากดาวฤกษ์ และชั้นนี้สามารถแยกส่วนได้ (ประกอบด้วยชั้นที่ต่างกันออกไปซึ่งมีขนาดเล็กกว่า)

ดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์ดวงที่สองของระบบสุริยะ เพื่อนบ้านคือดาวพุธและโลก ดาวเคราะห์ดวงนี้ตั้งชื่อตามเทพีแห่งความรักและความงามของโรมัน - วีนัส อย่างไรก็ตาม ไม่นานปรากฎว่าพื้นผิวของโลกไม่มีอะไรที่เหมือนกันกับความงาม

ความรู้เกี่ยวกับเทห์ฟากฟ้านี้หายากมากจนกระทั่งกลางศตวรรษที่ 20 เนื่องจากมีเมฆหนาทึบซ่อนดาวศุกร์จากมุมมองของกล้องโทรทรรศน์ อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาความสามารถทางเทคนิค มนุษยชาติได้เรียนรู้ข้อเท็จจริงใหม่และน่าสนใจมากมายเกี่ยวกับเรื่องนี้ ดาวเคราะห์ที่น่าทึ่ง. หลายคนตั้งคำถามจำนวนหนึ่งที่ยังไม่มีคำตอบ

วันนี้เราจะมาพูดถึงสมมติฐานที่อธิบายว่าเหตุใดดาวศุกร์จึงหมุนทวนเข็มนาฬิกาแล้วบอกเล่า ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับเรื่องนี้ ดาวเคราะห์วิทยาที่รู้จักกันในปัจจุบัน

เรารู้อะไรเกี่ยวกับดาวศุกร์?

ในยุค 60 นักวิทยาศาสตร์ยังคงมีความหวังว่าสภาวะของสิ่งมีชีวิต ความหวังและแนวคิดเหล่านี้รวมอยู่ในผลงานของพวกเขาโดยนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ที่เล่าให้ฟังว่าโลกนี้เป็นสวรรค์เขตร้อน

อย่างไรก็ตาม หลังจากที่ยานอวกาศที่ให้ข้อมูลเชิงลึกครั้งแรกถูกส่งไปยังดาวเคราะห์ดวงนี้ นักวิทยาศาสตร์ก็ได้ข้อสรุปที่น่าผิดหวัง

ดาวศุกร์ไม่เพียงแต่ไม่สามารถอยู่อาศัยได้เท่านั้น แต่ยังมีบรรยากาศที่ดุดันซึ่งทำลายดาวศุกร์กลุ่มแรกๆ ยานอวกาศส่งเข้าสู่วงโคจรของมัน แต่ถึงแม้ว่าการติดต่อกับพวกเขาจะขาดหายไป แต่นักวิจัยก็ยังคงสามารถเข้าใจได้ องค์ประกอบทางเคมีชั้นบรรยากาศของโลกและพื้นผิวของมัน

นักวิจัยยังสนใจคำถามที่ว่าทำไมดาวศุกร์จึงหมุนทวนเข็มนาฬิกาเช่นเดียวกับดาวยูเรนัส

ดาวเคราะห์แฝด

ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันว่าดาวศุกร์และโลกมีลักษณะทางกายภาพคล้ายกันมาก ทั้งสองอยู่ในกลุ่มดาวเคราะห์บนพื้นโลก เช่น ดาวอังคาร และดาวพุธ ดาวเคราะห์ทั้งสี่ดวงนี้มีดาวเทียมน้อยหรือไม่มีเลยและอ่อนแอ สนามแม่เหล็กและขาดระบบวงแหวน

ดาวศุกร์และโลกมีมวลใกล้เคียงกันและมีขนาดเล็กกว่าโลกของเราเพียงเล็กน้อย) และยังหมุนรอบตัวเองในวงโคจรที่คล้ายกันอีกด้วย อย่างไรก็ตาม นี่คือจุดสิ้นสุดของความคล้ายคลึงกัน มิฉะนั้น ดาวเคราะห์ดวงนี้ก็ไม่เหมือนกับโลกเลย

บรรยากาศบนดาวศุกร์รุนแรงมากและมีคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 95% อุณหภูมิของโลกไม่เหมาะกับสิ่งมีชีวิตอย่างยิ่ง เนื่องจากอุณหภูมิสูงถึง 475 °C นอกจากนี้ดาวเคราะห์ดวงนี้ยังมีมาก ความดันสูง(สูงกว่าบนโลกถึง 92 เท่า) ซึ่งจะบดขยี้บุคคลหากจู่ๆ เขาตัดสินใจเดินบนพื้นผิวของมัน เมฆซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ก่อให้เกิดการตกตะกอนจากกรดซัลฟิวริกก็จะทำลายสิ่งมีชีวิตทั้งหมดเช่นกัน ชั้นเมฆเหล่านี้สูงถึง 20 กม. แม้จะมีชื่อเป็นบทกวี แต่ดาวเคราะห์นี้ก็เป็นสถานที่ที่ชั่วร้าย

ดาวศุกร์หมุนรอบแกนด้วยความเร็วเท่าใด จากการวิจัยพบว่า 1 วันดาวศุกร์เท่ากับ 243 วันโลก ดาวเคราะห์หมุนด้วยความเร็วเพียง 6.5 กม./ชม. (สำหรับการเปรียบเทียบ ความเร็วในการหมุนของโลกของเราคือ 1,670 กม./ชม.) นอกจากนี้ หนึ่งปีดาวศุกร์คือ 224 วันโลก

ทำไมดาวศุกร์ถึงหมุนทวนเข็มนาฬิกา?

คำถามนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์กังวลมานานหลายทศวรรษ อย่างไรก็ตามจนถึงขณะนี้ยังไม่มีใครสามารถตอบได้ มีสมมติฐานมากมาย แต่ยังไม่มีใครได้รับการยืนยัน อย่างไรก็ตามเราจะดูสิ่งที่ได้รับความนิยมและน่าสนใจที่สุดบางส่วน

ความจริงก็คือว่า ถ้าคุณดูดาวเคราะห์ในระบบสุริยะจากด้านบน ดาวศุกร์จะหมุนทวนเข็มนาฬิกา ในขณะที่ดวงอื่นๆ ทั้งหมด เทห์ฟากฟ้า(ยกเว้นดาวยูเรนัส) หมุนตามเข็มนาฬิกา สิ่งเหล่านี้ไม่เพียงแต่รวมถึงดาวเคราะห์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงดาวเคราะห์น้อยและดาวหางด้วย

เมื่อมองจากขั้วโลกเหนือ ดาวยูเรนัสและดาวศุกร์จะหมุนตามเข็มนาฬิกา ในขณะที่เทห์ฟากฟ้าอื่นๆ ทั้งหมดหมุนทวนเข็มนาฬิกา

สาเหตุที่ดาวศุกร์หมุนทวนเข็มนาฬิกา

อย่างไรก็ตาม อะไรคือสาเหตุของการเบี่ยงเบนไปจากบรรทัดฐานดังกล่าว? ทำไมดาวศุกร์ถึงหมุนทวนเข็มนาฬิกา? มีสมมติฐานยอดนิยมหลายประการ

  1. กาลครั้งหนึ่ง ณ รุ่งอรุณแห่งการก่อตัวของระบบสุริยะของเรา ไม่มีดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์เลย มีดิสก์ก๊าซและฝุ่นเพียงแผ่นเดียวที่หมุนตามเข็มนาฬิกา ซึ่งในที่สุดก็ถูกส่งไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่น มีการสังเกตการหมุนที่คล้ายกันในดาวศุกร์ อย่างไรก็ตาม ในไม่ช้าดาวเคราะห์น่าจะชนกับวัตถุขนาดใหญ่ที่ชนเข้ากับการหมุนของมัน ดังนั้นวัตถุอวกาศจึงดูเหมือนจะ "ปล่อย" การเคลื่อนที่ของดาวศุกร์ไปในทิศทางตรงกันข้าม บางทีดาวพุธอาจถูกตำหนิในเรื่องนี้ นี่เป็นหนึ่งในทฤษฎีที่น่าสนใจที่สุดที่อธิบายได้หลายประการ ข้อเท็จจริงที่น่าอัศจรรย์. ดาวพุธอาจเคยเป็นบริวารของดาวศุกร์ อย่างไรก็ตาม ต่อมาเขาได้ชนกับดาวศุกร์โดยสัมผัสกัน ทำให้ดาวศุกร์เป็นส่วนหนึ่งของมวลของเขา ตัวเขาเองก็บินไปในวงโคจรต่ำรอบดวงอาทิตย์ นั่นคือสาเหตุที่วงโคจรของมันจึงมีเส้นโค้ง และดาวศุกร์หมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม
  2. ดาวศุกร์สามารถหมุนได้ตามชั้นบรรยากาศ ความกว้างของชั้นถึง 20 กม. ในขณะเดียวกันมวลของมันก็น้อยกว่ามวลของโลกเล็กน้อย ความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์นั้นสูงมากและบีบรัดโลกอย่างแท้จริง บางทีอาจเป็นชั้นบรรยากาศหนาแน่นที่หมุนดาวเคราะห์ไปในทิศทางอื่น ซึ่งอธิบายได้ว่าทำไมมันถึงหมุนช้ามาก - เพียง 6.5 กม./ชม.
  3. นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ สังเกตว่าดาวศุกร์หมุนรอบแกนของมันอย่างไร ได้ข้อสรุปว่าดาวเคราะห์กลับหัวกลับหาง มันยังคงเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันกับดาวเคราะห์ดวงอื่น แต่เนื่องจากตำแหน่งของมัน มันจึงหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าปรากฏการณ์ดังกล่าวอาจเกิดจากอิทธิพลของดวงอาทิตย์ซึ่งทำให้เกิดกระแสน้ำโน้มถ่วงที่รุนแรงรวมกับแรงเสียดทานระหว่างเนื้อโลกและแกนกลางของดาวศุกร์เอง

บทสรุป

ดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์บนพื้นโลกที่มีลักษณะเฉพาะในธรรมชาติ สาเหตุที่มันหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามยังคงเป็นปริศนาสำหรับมนุษยชาติ บางทีสักวันหนึ่งเราจะแก้ปัญหาได้ สำหรับตอนนี้เราทำได้แค่เพียงสมมติฐานและสมมติฐานเท่านั้น

  • การแปล

ความเป็นไปได้นั้นแทบจะไม่มีที่สิ้นสุด แต่ทำไมทุกอย่างถึงเรียงกัน?

ความหวังไม่ใช่ความเชื่อที่ว่าทุกอย่างจะจบลงด้วยดี แต่เป็นความมั่นใจว่าสิ่งที่เกิดขึ้นมีความหมาย ไม่ว่าผลลัพธ์จะเป็นอย่างไร
- วาคลาฟ ฮาเวล

สัปดาห์นี้ฉันได้รับคำถามดีๆ มากมายและมีให้เลือกมากมาย แต่หลังจากถามคำถามสองข้อล่าสุดเกี่ยวกับสาเหตุที่ดาวเคราะห์ทุกดวงหมุนไปในทิศทางเดียวกัน และเหตุใดระบบสุริยะของเราจึงไม่ปกติ ฉันจึงเลือกคำถามจากนิค แฮมที่ถามว่า
เหตุใดดาวเคราะห์ทุกดวงจึงหมุนรอบตัวเองในระนาบเดียวกันโดยประมาณ

เมื่อคุณคิดถึงความเป็นไปได้ทั้งหมด มันดูไม่น่าเป็นไปได้จริงๆ


วันนี้เราได้วาดแผนผังวงโคจรของดาวเคราะห์ทุกดวงด้วยความแม่นยำเหลือเชื่อ และพบว่าพวกมันโคจรรอบดวงอาทิตย์ในระนาบสองมิติเดียวกันโดยมีความแตกต่างไม่เกิน 7°

และถ้าคุณเอาดาวพุธซึ่งเป็นดาวเคราะห์ชั้นในสุดออกจากโลก เครื่องบินเอียงการหมุนทุกสิ่งทุกอย่างจะสอดคล้องกันเป็นอย่างดี: ส่วนเบี่ยงเบนจากระนาบเฉลี่ยของวงโคจรจะอยู่ที่ประมาณสององศา

นอกจากนี้ พวกมันทั้งหมดยังอยู่ในแนวเดียวกันค่อนข้างดีเมื่อเทียบกับแกนการหมุนของดวงอาทิตย์ เช่นเดียวกับที่ดาวเคราะห์หมุนรอบดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์ก็หมุนรอบแกนของมันด้วย และอย่างที่ใครๆ คาดไว้ แกนการหมุนของดวงอาทิตย์อยู่ภายใน 7° ของการเบี่ยงเบนจาก [แกนของ] วงโคจรของดาวเคราะห์

ถึงกระนั้น สถานการณ์นี้ดูไม่น่าเป็นไปได้ เว้นแต่จะมีแรงบางอย่างมาบีบอัดวงโคจรของดาวเคราะห์ให้เป็นระนาบเดียว ใครๆ ก็คาดหวังว่าวงโคจรของดาวเคราะห์จะมีทิศทางแบบสุ่ม เนื่องจากแรงโน้มถ่วงซึ่งเป็นแรงที่ทำให้ดาวเคราะห์อยู่ในวงโคจรคงที่นั้นทำงานเท่าเทียมกันในสามมิติ

เราอาจคาดหวังว่าจะมีฝูงชนหลายประเภทแทนที่จะเป็นวงกลมที่เกือบจะสมบูรณ์แบบและเป็นระเบียบเรียบร้อย สิ่งที่น่าสนใจคือ ถ้าคุณเคลื่อนตัวออกห่างจากดวงอาทิตย์มากพอ เลยดาวเคราะห์ที่มีดาวเคราะห์น้อย เลยวงโคจรของดาวหางอย่างฮัลเลย์ และเลยแถบไคเปอร์ คุณจะพบภาพนี้อย่างแน่นอน

แล้วอะไรทำให้ดาวเคราะห์ของเราต้องมาอยู่ในดิสก์แผ่นเดียวกัน? ในระนาบวงโคจรรอบดวงอาทิตย์แทนที่จะเป็นฝูงรอบดวงอาทิตย์?

เพื่อทำความเข้าใจสิ่งนี้ ให้เราย้อนกลับไปที่เวลากำเนิดดวงอาทิตย์: จากเมฆโมเลกุลของก๊าซ จากสสารที่ดาวฤกษ์ดวงใหม่ทั้งหมดในจักรวาลถือกำเนิดขึ้นมา

เมื่อเมฆโมเลกุลเติบโตขึ้นและมีมวลเพียงพอและถูกดึงดูดด้วยแรงโน้มถ่วงและเย็นพอที่จะหดตัวและยุบตัวตามน้ำหนักของมันเอง เช่น เนบิวลาทิวบ์ (ด้านบน, ซ้าย) มันจะก่อตัวเป็นบริเวณที่หนาแน่นเพียงพอที่กระจุกดาวใหม่จะก่อตัวขึ้น (ด้านบน, ขวา) ) .

คุณจะสังเกตเห็นว่าเนบิวลานี้และเนบิวลาอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกันนี้จะไม่ใช่ทรงกลมที่สมบูรณ์แบบ มีรูปร่างยาวไม่เท่ากัน แรงโน้มถ่วงไม่ให้อภัยความไม่สมบูรณ์ และเนื่องจากความจริงที่ว่าแรงโน้มถ่วงเป็นแรงเร่งที่จะเพิ่มขึ้นสี่เท่าทุกครั้งที่ระยะห่างลดลงครึ่งหนึ่ง แรงโน้มถ่วงนั้นต้องใช้ความผิดปกติเล็กน้อยในรูปแบบดั้งเดิมและเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมาก

ผลที่ได้คือเนบิวลาก่อตัวดาวที่มีรูปร่างไม่สมมาตรอย่างมาก และดาวฤกษ์ก็ก่อตัวในบริเวณที่มีก๊าซหนาแน่นที่สุด หากคุณมองเข้าไปข้างใน ดาวฤกษ์แต่ละดวงที่อยู่ตรงนั้น พวกมันแทบจะเป็นทรงกลมที่สมบูรณ์แบบเหมือนกับดวงอาทิตย์ของเรา

แต่เมื่อเนบิวลาเริ่มไม่สมดุล ดาวฤกษ์แต่ละดวงที่ก่อตัวภายในเนบิวลาก็โผล่ออกมาจากกระจุกสสารที่ไม่สมบูรณ์ หนาแน่นมากเกินไป และไม่สมมาตรภายในเนบิวลาด้วย

ก่อนอื่นพวกมันพังทลายลงในมิติเดียว (จากสามมิติ) และเนื่องจากสสาร - คุณ, ฉัน, อะตอมที่ทำจากนิวเคลียสและอิเล็กตรอน - มารวมกันและโต้ตอบถ้าคุณโยนมันไปที่เรื่องอื่นคุณจะพบกับดิสก์ที่ยาวขึ้น ของเรื่อง ใช่แล้ว แรงโน้มถ่วงจะดึงสสารส่วนใหญ่เข้าหาจุดศูนย์กลางที่ดาวฤกษ์จะก่อตัว แต่รอบๆ คุณจะพบสิ่งที่เรียกว่าดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ ขอบคุณกล้องโทรทรรศน์ ฮับเบิลเราเห็นดิสก์ดังกล่าวโดยตรง!

ต่อไปนี้เป็นเบาะแสแรกของคุณว่าทำไมคุณถึงได้สิ่งที่อยู่ในระนาบแทนที่จะเป็นทรงกลมที่มีดาวเคราะห์สุ่มลอยไปมา ต่อไป เราต้องดูผลลัพธ์ของการจำลอง เนื่องจากเราไม่ได้อยู่ในกลุ่มเด็ก ระบบสุริยะการสังเกตการก่อตัวของหินนี้ด้วยตาของคุณเองใช้เวลานานมาก – ใช้เวลาประมาณล้านปี

และนั่นคือสิ่งที่แบบจำลองบอกเรา

จานดาวเคราะห์ก่อกำเนิดซึ่งแบนราบไปแล้วในมิติเดียว จะยังคงหดตัวต่อไปเมื่อมีก๊าซถูกดึงเข้าหาศูนย์กลางมากขึ้น แต่ในขณะที่วัสดุจำนวนมากถูกดึงเข้าไป ส่วนที่ดีของมันจะจบลงที่วงโคจรที่มั่นคงที่ไหนสักแห่งในดิสก์นี้

เนื่องจากจำเป็นต้องบำรุงรักษาดังกล่าว ปริมาณทางกายภาพเป็นโมเมนตัมเชิงมุมซึ่งแสดงปริมาณการหมุนของทั้งระบบ - ก๊าซ ฝุ่น ดาวฤกษ์ และอื่นๆ เนื่องจากวิธีการทำงานของโมเมนตัมเชิงมุม และวิธีที่โมเมนตัมกระจายอย่างคร่าว ๆ อย่างคร่าว ๆ ระหว่างอนุภาคต่าง ๆ ภายใน ส่งผลให้ทุกสิ่งภายในดิสก์ต้องเคลื่อนที่ หรือพูดคร่าวๆ ในทิศทางเดียวกัน (ตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา) เมื่อเวลาผ่านไป จานจะมีขนาดและความหนาคงที่ และจากนั้นความเบี่ยงเบนโน้มถ่วงเล็กน้อยก็เริ่มขยายใหญ่ขึ้นเป็นดาวเคราะห์

แน่นอนว่ามีความแตกต่างเล็กน้อยในปริมาตรดิสก์ระหว่างส่วนต่างๆ ของมัน (และผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงระหว่างดาวเคราะห์ที่มีปฏิสัมพันธ์กัน) และความแตกต่างเล็กน้อยในสภาวะเริ่มต้นก็มีบทบาทเช่นกัน ดาวฤกษ์ที่ก่อตัวตรงกลางไม่ใช่จุดทางคณิตศาสตร์ แต่เป็นวัตถุขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณล้านกิโลเมตร และเมื่อคุณรวมทั้งหมดนี้เข้าด้วยกัน มันส่งผลให้สสารถูกกระจายออกไปไม่อยู่ในระนาบที่สมบูรณ์แบบ แต่อยู่ในรูปร่างที่ใกล้เคียงกัน

โดยทั่วไป เราเพิ่งค้นพบระบบดาวเคราะห์ระบบแรกในกระบวนการสร้างดาวเคราะห์เมื่อไม่นานมานี้ และวงโคจรของพวกมันอยู่ในระนาบเดียวกัน

ดาวอายุน้อยที่มุมซ้ายบน นอกเนบิวลา HL Tauri ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 450 ปีแสง ถูกล้อมรอบด้วยดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ ดาวดวงนี้มีอายุเพียงหนึ่งล้านปีเท่านั้น ต้องขอบคุณ ALMA ซึ่งเป็นอาร์เรย์เส้นฐานยาวที่จับแสงที่ความยาวคลื่นค่อนข้างยาว (ความยาวคลื่นมิลลิเมตร) ซึ่งยาวกว่าพันเท่า แสงที่มองเห็นเราได้ภาพนี้มา

เห็นได้ชัดว่านี่คือดิสก์ ซึ่งมีสสารทั้งหมดอยู่ในระนาบเดียว และมีช่องว่างมืดอยู่ในนั้น ช่องว่างเหล่านี้สอดคล้องกับดาวเคราะห์อายุน้อยที่รวบรวมสสารใกล้เคียง! เราไม่รู้ว่าอันไหนจะรวมกัน อันไหนจะถูกโยนออกไป และอันไหนจะเข้ามาใกล้ดาวฤกษ์มากขึ้นและถูกมันกลืนหายไป แต่เรากำลังเห็นขั้นตอนสำคัญในการก่อตัวของระบบสุริยะอายุน้อย

แล้วทำไมดาวเคราะห์ทุกดวงจึงอยู่ในระนาบเดียวกัน? เนื่องจากพวกมันก่อตัวจากเมฆก๊าซที่ไม่สมมาตรและยุบตัวเป็นอันดับแรกในทิศทางที่สั้นที่สุด สสารถูกทำให้แบนและยึดเข้าด้วยกัน มันหดตัวเข้าด้านใน แต่พบว่าตัวเองหมุนรอบศูนย์กลาง ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นเนื่องจากความผิดปกติในเรื่องของดิสก์ และเป็นผลให้วงโคจรของพวกมันทั้งหมดจบลงในระนาบเดียวกัน ซึ่งต่างกันมากสุดสองสามองศา