Чому планети нашої Сонячної системи орбітують в одній площині?

(Так, я виключаю Плутон із цього ж, як його було виключено за те, що він не був планетою)

Спостерігаючи орбіту планет Сонця, всі вони здаються відносно планарними і приблизно всі орбіти вздовж однієї площини.

Це пов'язано з тим, як сформувалася наша Сонячна система, чи це фізичні явища, які спостерігаються в інших системах?

На протостарному етапі Сонця його оточувала (спінінг) газова хмара. Ця хмара поводилася як рідина (ну газ - це рідина), тому вона сплюснула в накопичувальний диск через збереження імпульсу кута. Планети врешті-решт утворюються з пилу / газу в диску від стискання пилу в диску. Цей процес не закінчиться переміщенням пилу з площини (вся вертикальна сила тяжіння спрямована до диска), тому кінцева планета теж в площині.

Чому накопичувальний диск повинен бути рівним? Ну, по-перше, давайте уявимо протостар та газову хмару до того, як сформувався диск для нарощування. Зазвичай у таких установках частинки крутяться в основному в одному напрямку. Ті, що обертаються на ретроградних орбітах, закінчуються реверсом через зіткнення.

У цій газовій сфері буде рівномірна кількість частинок з позитивною та негативною вертикальними швидкостями (в даний момент часу; через обертання знаки швидкості будуть миготіти). Від зіткнень вони з часом стануть нульовими.

Частинка, що обертається навколо планети, завжди буде обертатися таким чином, що проекція на планету є великим колом. Таким чином, ми не можемо мати частинку з вертикальною нульовою швидкістю, але з вертикальним положенням ненульовою (оскільки це означатиме орбіту, яка не є великим колом). Із зменшенням вертикальної швидкості нахил орбіти також зменшується. Врешті-решт веде до накопичувального диску з дуже невеликим вертикальним розповсюдженням.

Простий аргумент, чому газова хмара, що обертається навколо протосуна, утворила диск, полягає в наступному.

Існує дві характерні властивості цієї газової хмари: її загальна енергія та загальний імпульс кута. Незважаючи на збереження імпульсу кута, енергії немає: випромінювання знижує температуру рідини і, отже, енергію. Таким чином, хмара осідає до стану мінімальної енергії при заданому імпульсному імпульсі, і це диск у круговому обертанні (так що більшість кінетичної енергії (включаючи теплоту) знаходяться в компонентах швидкості, що сприяють загальному імпульсу кута).

Перерозподіл імпульсу кута між газовими елементами в диску приводить до зовнішнього транспорту імпульсу кута та транспортування газу всередину, внаслідок чого він протікає на Протосуні.

Уявіть собі частинку, яка пішла проти зерна, як у ній пішла ретроградно відносно інших. Дуже ймовірно, що протягом мільйонів років він буде розбиватися на речі, що йдуть у зворотному напрямку та змінить власний напрямок, щоб відповідати більшості.

Це ж стосується і непланарних орбіт, частинка, яка подорожувала полярною орбітою відносно «екватора» накопичувального диска, врешті-решт розтрощиться на достатню кількість речей, щоб змінити шлях, щоб відповідати більшості.