太阳系行星的自转方向都是一样的吗,有没反向自转的?如果自转方向一样,是什么力量造成的。?

2024-11-19 阅读 26

大多数太阳系行星的自转方向都是相同的,即顺时针方向。这是由于太阳系形成时的旋转动量守恒原理造成的。在太阳系形成的早期阶段,太阳系的原始物质围绕着太阳旋转,形成了一个旋转的原始星盘。由于角动量守恒,这个旋转的原始星盘中的物质最终聚集形成了行星。因此,大多数行星的自转方向与太阳系的整体旋转方向一致。

然而,有两颗太阳系行星的自转方向与其他行星相反,即金星和天王星。金星的自转方向是逆时针的,而天王星的自转轴则近乎垂直于其公转轨道,导致其自转方向也是逆时针的。这些反向自转的行星可能是在形成过程中受到了外部因素的影响,比如与其他天体的碰撞或者引力相互作用。

总的来说,太阳系行星自转方向的一致性主要是由于太阳系形成时的旋转动量守恒原理所导致的。

更新于 2024年11月21日
太阳系的行星的自转方向不都是一样的。
从天体自身的北极看,金星和天王星的自转是顺时针的(自东向西),太阳系的其他行星的自转是逆时针的(自西向东)。
太阳系的各行星具有彼此不同的自转轴倾角。
国际天文学联合会 IAU 规定,行星的正极/positive pole 按右手定则确定[1],行星自转轴的倾角参照正极的方向,地球、天王星、金星的情况依次如下:By Tfr000 (talk) 13:49, 2 April 2012 (UTC) - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18937901不讲究正极方向的文献会声称金星自转轴倾角约 3 度。行星自转的参数与行星从太阳星云继承的角动量、在行星形成过程中和那之后发生的大规模天体撞击、行星与其他天体间的角动量转移等因素有关。
金星当前不寻常的自转方向可能是从金星形成前开始的,也可能关系到历史上发生的大规模天体撞击;天王星当前不寻常的自转轴倾角与自转方向可能归因于距今数十亿年前一颗规模大于等于地球的行星撞上了天王星;一部分学者认为,水星、金星、地球、火星的自转轴倾角可能在过去四十多亿年间发生过明显变化,尤其是火星的自转轴倾角可能曾在 0 度到 60 度间改变;另一部分学者不认为火星的自转轴倾角曾发生过这么大的变化。水星、金星当前的自转周期可能受太阳影响较大。地球当前的自转周期可能受月球影响较大。可以参考以下视频[2]:
0注意:
2006 年 9 月 13 日,国际天文联合会规定冥王星不再被视为行星,而是属于矮行星并被授予小行星编号 134340。冥王星的自转是顺时针的(自东向西),自转轴倾角约 120 度。海王星在上述视频里的颜色不表示肉眼所见的真彩色,海王星的真彩色与天王星接近。参考^Seidelmann, P.K., Archinal, B.A., A’hearn, M.F. et al. Report of the IAU/IAG Working Group on cartographic coordinates and rotational elements: 2006. Celestial Mech Dyn Astr 98, 155–180 (2007). https://doi.org/10.1007/s10569-007-9072-y^Source https://www.youtube.com/watch?v=WX6PRDqfLNc Author Dr. James O'Donoghue under YouTube alias "Interplanetary"
省流版本:一般而言,行星的自转方向变化往往与两个因素外来天体碰撞和与自身卫星之间的角动量转移有关。
提到自转,怎么可以忽略太阳系的躺平第一星:天王星呢[1]?
别的行星练的是芭蕾,是扫堂腿,咱天王星可不一样,练的是滚地葫芦地躺拳,用一种符合其自身圆润外形的方式进行圆润地前向方式,或者更直白的说法:滚。
不愧是你,太阳系的躺平第一星。
实际上自转方向最为特殊的天王星也恰好向我们展示行星自转方向变化的两种可能。
撞击说传统观点认为,天王星在其形成末期被从太阳系中心位置甩出的一颗和地球大小相当的原行星一下给打爬下了,这次剧烈撞击强行将其自转轴撞偏了90度[2]。这也引出了行星自转方向改变的第一种可能:形成过程乃至之后的剧烈天体碰撞,对自转方向具有不可忽视的影响。这一说法也往往用来解释金星的自转反向和自转速度小。
太阳动力学观测站 (SDO) 拍摄的金星凌日 171 波长图像序列,合并在一起显示了金星穿过太阳的路径。(NASA/SDO)卫星说近年来说,关于天王星和金星这两位『行星交通事故受害者』的『案件经过塑源』,出现了一个类似的新说法——可能不是短而快速的交通事故,而是来自卫星的潜移默化的影响[3][4]。
在行星形成之初,它们可能以随机的小倾角开始自转,之后会像一个巨大的陀螺一样摇摆不定。而被行星潮汐锁定的卫星则对其进动产生影响。
以地月体系为例,月球被锁定在共振模式后,将轻轻地拉动地球,从而加强进动。它就像连接在地球顶部的一根无形的绳子:在数百万年的过程中,这种倾斜变得越来越严重。于此同时,月球的轨道将逐渐靠近地球,甚至将会坠落到地球上。
类似的想法也被应用在了天王星和金星上:它们可能曾经都存在一个足够大的卫星,并在漫长的时间中对它们自身的自转倾角产生了足够大的影响。此卫星最终坠落在行星上,与行星融为一体,最终锁定了其自转方向。
根据Chaotic Capture of a Retrograde Moon by Venus and the Reversal of Its Spin[4]这篇文章的计算,他们认为现在『孤家寡人』的金星曾经存在一颗卫星,并将其称Neith。Neith逐渐阻止了金星的顺行旋转并将其反转,同时轨道继续衰减,最终达到洛希半径并解体,可能将其大部分物质沉积在金星表面,从而解释了金星是太阳系中唯一一颗相对于轨道运动缓慢逆行旋转的内行星和金星不存在永久卫星两个现象。
参考^哪些天体的运动轨迹不按套路出牌? https://www.zhihu.com/question/595585789/answer/2996854935^Jay T.Bergstralh, Ellis Miner, Mildred Matthews. Uranus. 1991: 485–486^Tilting Uranus via the migration of an ancient satellite https://arxiv.org/abs/2209.10590^abMakarov, V.V.; Goldin, A. Chaotic Capture of a Retrograde Moon by Venus and the Reversal of Its Spin. Universe 2024, 10, 15.  https://doi.org/10.3390/universe10010015