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球形の重力にもかかわらず、太陽系が三次元宇宙で平らなままである理由
太陽系の惑星は、黄道として知られるほぼ単一の平面上で太陽の周りを周回しています。この構成は、重力が全方向に球状に作用する空間の 3 次元の性質とは対照的です。天文観測により、軌道傾斜角は最小限であり、ほとんどの主要天体の変化は数度以内であることが確認されています。 この平坦さは偶然ではありません。これは、約 46 億年前にガスと塵の雲から生じた形成プロセスによって生じたものです。関与する物理学により、かさばる構造が薄い円盤に変換されます。これは、いくつかの宇宙系で観察される現象です。 フラットなアーキテクチャにより、長期にわたる軌道の安定性が促進されます。重力の摂動を最小限に抑えることで天体の配列が維持され、無秩序な 3 次元軌道で発生する可能性のある無秩序な衝突が防止されます。 原始星雲と初期の崩壊 太陽系の形成は、主に水素、ヘリウム、および微量の宇宙塵で構成される巨大な分子星雲から始まりました。この雲は不規則な形をしており、長さは数光年あり、粒子が混沌とした形で移動していました。銀河領域の一般的な運動により、結果として生じる小さな角運動量がすでに存在していました。 外部擾乱または重力自体が星雲の崩壊を引き起こしました。密度が増加するにつれて、雲は質量中心に向かって収縮し始めました。このプロセスは何百万年も続き、古典力学の基本法則に従いました。 中心部の温度は徐々に上昇し、太陽を生み出す核融合の発火の準備を整えました。一方、周辺物質は、雲の初期回転の影響を受けて、特定の方法で組織化されました。 動作中の角運動量の保存 角運動量の保存は、平坦化の重要な原理を表します。雲の半径が減少すると、運動量を一定に保つために回転速度が増加します。この効果は、腕を閉じるとより速く回転するスケーターの効果と似ています。 水平方向の回転成分は持続しますが、垂直方向の動きは衝突によって消失します。赤道面に垂直に移動する粒子は密集した中心で衝突し、反対の速度を打ち消します。そのエネルギーは熱に変換され、空間に放射されます。 この非弾性メカニズムにより、雲の垂直方向の厚さが徐々に減少します。数百万年後、三次元構造は薄い回転する原始惑星系円盤に変化します。 エネルギー散逸と漸進的な平坦化 ガスと塵の粒子間の絶え間ない衝突は、垂直方向の寸法の損失に重要な役割を果たします。上下の動きは中心面で互いに打ち消し合います。遠心力により半径方向の完全な潰れを防ぎ、ディスクを伸ばした状態に保ちます。 中心の原始星が最初に形成され、質量の大部分が蓄積されます。残りの円盤には総質量の約 1% が含まれますが、系の角運動量のほぼすべてが含まれます。この分布は、惑星の速い軌道に比べて太陽の回転が遅い理由を説明しています。...
