Pourquoi notre système solaire est-il «incliné» d'environ 63 ° par rapport au plan de notre galaxie?

Notre propre système solaire est "incliné" d'environ 63 degrés par rapport au plan de la galaxie. At-il déjà fait l'objet de recherches ou existe-t-il une théorie scientifique qui pourrait expliquer la raison pour laquelle notre système solaire et les systèmes solaires en général ne sont pas "en ligne" avec le plan de la galaxie? Qu'est-ce qui détermine exactement l'orientation des systèmes solaires?

solar-system galaxy laws-of-physics

— e-sushi
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Je suis peut-être au-dessus de ma tête ici parce que je suis juste un profane, mais j'ai trouvé ce concept fascinant. Bien sûr, répondre de cette manière peut casser le protocole, auquel cas je me retire. Sinon, ce que je trouve intéressant dans tout cela, c'est que l'explosion cambrienne en évolution s'est produite à peu près au même moment où le système solaire a été capturé par la voie lactée. Je soupçonne une connexion. Oliver

@oliver "capturé par la voie lactée"? Je ne vois pas d'autre réponse que la vôtre qui suggère cela, et la vôtre ne fournit pas de date de capture proposée. Comment alors l'explosion cambrienne coïncide-t-elle avec elle?

— called2voyage

Je n'ai pas beaucoup d'expérience en astronomie mais je voudrais quand même postuler une théorie. Notre système solaire a une inclinaison d'environ 63 ° par rapport à l'axe de rotation de la Voie lactée, n'est-ce pas? Nous observons que notre système n'est pas seul dans l'inclinaison est ce que je pense que je comprends de la lecture ci-dessus. Quelle est l'inclinaison angulaire de la galaxie d'Andromède par rapport à la galaxie de la voie lactée? Est-il possible qu'Andromède soit passé à proximité de notre galaxie il y a environ 4 à 5 milliards d'années le long du bord où notre soleil était actuellement, avec une force gravitationnelle extrayant de gros morceaux de matière de notre soleil w

— Chris

qui s'est ensuite figé pour former le système planétaire dans lequel nous vivons aujourd'hui? Non seulement formant notre système avec une inclinaison, mais provoquant également la formation d'autres systèmes planétaires avec une inclinaison variable en fonction de sa distance d'Andromède et de la force gravitationnelle exercée lorsque Andromède est passé? Comme je l'ai déjà dit, je n'ai aucune expérience astronomique et cette théorie ne prétend donc rien de plus qu'une simple suggestion.

— Chris

@ Les systèmes e-sushi Star sont formés de bulles de choses qui tourbillonnent dans tous les sens, comme le font les tourbillons dans un ruisseau de montagne même si le ruisseau dans son ensemble se déplace vers le bas. Téléchargez et installez Universe Sandbox et jouez quelques simulations, en particulier les collisions galactiques et d'autres scénarios de collision - cela vous montrera comment, à petite échelle, les choses peuvent finir par tourner dans toutes sortes de directions même lorsque toute la galaxie a une direction globale et tourner.

— Florin Andrei

Réponses:

L'inclinaison de notre système solaire (ou de tout système stellaire) est déterminée par le moment angulaire net du nuage de gaz à partir duquel il s'est formé. Cela pourrait être une réponse un peu vague, mais au fil du temps, la formation des étoiles et de leurs planètes respectives devrait ressembler à ceci:

Formation d'une étoile

D'autres influences (forces nettes: peut-être des objets massifs à proximité, ou d'autres composants de la galaxie) sur l'inclinaison du plan d'un système stellaire pourraient certainement provoquer une précession de son axe avec le temps. À titre d'exemple, voir la précession d'un gyroscope .

Il serait vraiment intéressant de connaître la distribution des angles entre le plan de la galaxie et le plan des systèmes stellaires, bien que je parie que beaucoup d'entre eux sont simplement alignés avec le disque lui-même.

— astromax
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Je ne suis pas d'accord, la précession sera clairement négligeable par rapport à l'effet initial de la turbulence au cours de la première étape du processus de formation d'étoiles.

— MBR

C'est un bon point - quelque chose que je n'avais pas considéré.

— astromax

Aussi, quand vous dites turbulence, pouvez-vous élaborer? Votre turbulence devrait produire un changement dans le champ de vitesse perpendiculaire au plan du disque. De quels mécanismes turbulents parlez-vous ici?

— astromax

"Turbulence" se réfère à des mouvements turbulents dans l'ISM. Si vous voulez connaître les propriétés de la turbulence, c'est probablement un mélange de modes compressible et solénoïdal. Si vous voulez connaître les sources de turbulence dans l'ISM, elles sont nombreuses (débits bipolaires, régions HII, explosions SN, rotation différentielle de la galaxie etc.). Si vous vous interrogez sur la turbulence dans l'ISM, n'hésitez pas à poser une question pour que je puisse en dire plus!

— MBR

Ce que vous pourriez penser au début, en ce qui concerne l'orientation de tout système planétaire, c'est qu'il devrait être à peu près dans le plan de la galaxie, simplement par conservation de la quantité de mouvement angulaire.

Mais, quand vous regardez les observations , vous voyez que l'orientation des disques protoplanétaires n'est pas ce que vous attendez, sans orientation préférentielle (les disques protoplanétaires sont l'embryon de systèmes planétaires, ce qui les rend intéressants). Dans la figure suivante, l'orientation correspond à l'inclinaison entre la ligne de visée et l'axe de rotation du disque.

orientation du disque (travail personnel, CC-by-nc-sa)

Pourquoi y a-t-il cette distribution d'orientation?

Le scénario de moment angulaire est agréable mais loin d'être simple: la formation d'étoiles se produit dans les nuages de gaz dans le milieu interstellaire, et ces nuages sont connus pour être turbulents (Larson, 1981) . La turbulence perturbe simplement le gaz et domine le moment angulaire global du nuage. En fait, vous pouvez même tester cela avec des simulations numériques de formation d'étoiles: mettez un moment angulaire initial cohérent avec les observations , et quelques turbulences (subsoniques ou légèrement supersoniques, également en fonction des observations ), et vous obtiendrez un désalignement de l'axe de rotation , en raison de la turbulence.

— MBR
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Peut-on extrapoler à une échelle plus petite? Si oui, alors pourquoi la plupart des planètes du système solaire ont une inclinaison axiale inférieure à 30 °?

— pabouk

Vous pouvez consulter les données Kepler, qui montrent le même type de tendance (beaucoup d'exoplanètes avec une grande inclinaison axiale). Il semble donc que notre système solaire ne soit pas très générique, mais ce n'est pas bizarre non plus d'un point de vue statistique. Et en fait, notre situation est plus facile à comprendre d'un point de vue physique que tous ces systèmes inclinés.

— MBR

Votre tracé est un histogramme de l'inclinaison du disque par rapport à la ligne de visée, donc sans autre analyse, il ne vous dit rien sur l'orientation par rapport au plan galactique car ces disques sont autour d'objets dispersés dans le ciel.

— Rob Jeffries

@pabouk L'inclinaison planétaire n'est pas statique. On pense que sans la Lune, l'inclinaison de la Terre serait beaucoup plus variée qu'elle ne l'est. Il en va de même pour les autres planètes. Même dans les temps modernes, il y a Uranus (97 °) et Vénus (177 °), et les valeurs proches de 30 ° (Terre, Mars, Saturne, Neptune) ne sont pas exactement petites. Il y a probablement aussi un peu de principe anthropique en jeu - avoir une inclinaison axiale stable (comme le fait la Terre grâce à la Lune) pourrait être important pour le développement d'une vie complexe et / ou terrestre. L'évolution ne peut pas gérer les cycles où la surface devient inhabitable pendant des millions d'années.

— Luaan Il y a