Mengapa tata surya kita "berujung" sekitar 63 ° sehubungan dengan bidang galaksi kita?

31

Tata surya kita "terbalik" sekitar 63 derajat terhadap bidang galaksi. Pernahkah diteliti atau adakah teori ilmiah yang dapat menjelaskan alasan mengapa tata surya dan tata surya kita secara umum tidak "sejalan" dengan bidang galaksi? Apa yang sebenarnya menentukan orientasi tata surya?

solar-system galaxy laws-of-physics e-sushi
sumber
Saya mungkin berada di atas kepala saya di sini karena saya hanya orang awam, tetapi saya menemukan konsep ini menarik. Tentu saja untuk menanggapi dengan cara ini dapat melanggar protokol, dalam hal ini saya menarik. Jika tidak, maka yang saya temukan menarik dalam semua ini adalah bahwa Ledakan Kambrium dalam evolusi terjadi pada waktu yang hampir bersamaan dengan tata surya yang ditangkap oleh Bima Sakti. Saya curiga ada koneksi. Oliver
2
@oliver "ditangkap oleh Bima Sakti"? Saya tidak melihat jawaban selain dari Anda sendiri yang menyarankan ini, dan Anda tidak memberikan tanggal penangkapan yang diusulkan. Lalu bagaimana Ledakan Kambrium bertepatan dengan itu?
dipanggil2voyage
Saya tidak memiliki banyak pengalaman dalam astronomi, tetapi saya tetap ingin mempostulatkan teori. Tata surya kita kira-kira memiliki kemiringan 63 ° sehubungan dengan sumbu rotasi Bimasakti? Kami mengamati bahwa sistem kami tidak sendirian dalam kemiringan adalah apa yang saya pikir saya mengerti dari membaca di atas. Apa kemiringan sudut Galaksi Andromeda sehubungan dengan Galaksi Bima Sakti? Mungkinkah Andromeda melintas dalam jarak dekat ke galaksi kita sekitar 4-5 miliar tahun yang lalu di sepanjang tepian matahari kita saat ini, dengan gaya gravitasi mengekstraksi benda-benda besar dari matahari kita dengan
Chris
yang kemudian membeku untuk membentuk sistem planet yang kita tinggali saat ini? Juga tidak hanya membentuk sistem kita dengan kemiringan tetapi juga menyebabkan pembentukan sistem planet lain dengan kemiringan yang bervariasi sehubungan dengan jaraknya dari Andromeda dan gaya gravitasi yang diberikan saat Andromeda lewat? Seperti yang saya katakan sebelumnya, saya tidak punya pengalaman astronomi dan teori ini tidak diklaim sebagai saran sederhana.
Chris
@ e-sushi Sistem bintang terbentuk dari gelembung-gelembung barang yang berputar-putar di segala arah, seperti pusaran di sungai gunung meskipun sungai secara keseluruhan bergerak menuruni bukit. Unduh dan pasang Universe Sandbox dan mainkan beberapa simulasi, terutama tabrakan galaksi dan skenario tabrakan lainnya - ini akan menunjukkan kepada Anda bagaimana pada skala kecil, berbagai hal dapat berakhir berputar ke segala arah bahkan ketika seluruh galaksi memiliki arah keseluruhan dan berputar.
Florin Andrei

Jawaban:

16

Kemiringan tata surya kita (atau sistem bintang mana pun) ditentukan oleh momentum sudut bersih dari awan gas tempat ia terbentuk. Ini mungkin sedikit jawaban yang tidak jelas, tetapi seiring waktu, pembentukan bintang-bintang dan planet masing-masing dianggap seperti ini:

Pembentukan bintang

Pengaruh lain (gaya total: mungkin benda-benda raksasa di dekatnya, atau komponen lain dari galaksi) pada kemiringan bidang sistem bintang tentu dapat menyebabkan presesi aksisnya dengan waktu. Sebagai contohnya lihat presesi giroskop .

Akan sangat menarik untuk mengetahui distribusi sudut antara bidang galaksi dan bidang sistem bintang, meskipun saya berani bertaruh bahwa banyak dari mereka hanya selaras dengan disk itu sendiri.

astromax
sumber
2
Saya tidak setuju, presesi akan jelas diabaikan dibandingkan dengan efek awal turbulensi selama tahap pertama proses pembentukan bintang.
MBR
Ini adalah poin yang adil - sesuatu yang belum saya pertimbangkan.
astromax
Juga, ketika Anda mengatakan turbulensi, dapatkah Anda menguraikan? Turbulensi Anda harus menghasilkan perubahan dalam bidang kecepatan yang tegak lurus terhadap bidang disk. Mekanisme turbulen apa yang Anda maksud di sini?
astromax
3
"Turbulensi" mengacu pada gerakan turbulen dalam ISM. Jika Anda ingin tahu tentang sifat-sifat turbulensi, itu mungkin campuran mode kompresoid dan solenoida. Jika Anda ingin tahu tentang sumber-sumber turbulensi dalam ISM, mereka banyak (arus keluar bipolar, daerah HII, ledakan SN, rotasi diferensial galaksi dll.). Jika Anda bertanya-tanya tentang turbulensi dalam ISM, jangan ragu untuk mengajukan pertanyaan sehingga saya bisa menguraikan lebih lanjut!
MBR
15

Apa yang bisa Anda pikirkan pada awalnya, mengenai orientasi sistem planet mana pun, adalah bahwa ia seharusnya berada di bidang galaksi, hanya dengan konservasi momentum sudut.

Tetapi, ketika Anda melihat pada pengamatan , Anda melihat bahwa orientasi disk protoplanet bukanlah yang Anda harapkan, tanpa orientasi preferensial (disk protoplanet adalah cikal bakal sistem planet, yang membuatnya menarik). Pada gambar berikut, orientasi sesuai dengan kecenderungan antara garis pandang dan sumbu rotasi disk.

orientasi disk (kerja sendiri, CC-by-nc-sa)

Mengapa ada distribusi orientasi ini?

Skenario momentum sudutnya bagus tetapi jauh dari sederhana: pembentukan bintang terjadi dalam awan gas dalam medium antarbintang, dan awan ini diketahui turbulen (Larson, 1981) . Turbulensi hanya mengganggu gas, dan dominan atas momentum sudut global awan. Sebenarnya, Anda bahkan dapat mengujinya dengan simulasi numerik pembentukan bintang: letakkan momentum sudut awal yang konsisten dengan pengamatan , dan beberapa turbulensi (subsonik atau sedikit supersonik, juga sesuai dengan pengamatan ), dan Anda akan mendapatkan misalignement dari sumbu rotasi , karena turbulensi.

MBR
sumber
Bisakah ini diekstrapolasi ke skala yang lebih kecil? Jika ya lalu mengapa sebagian besar planet di tata surya memiliki kemiringan aksial lebih kecil dari 30 °?
pabouk
Anda dapat melihat pada data Kepler, yang menunjukkan jenis tren yang sama (banyak planet ekstrasurya dengan kemiringan sumbu besar). Jadi sepertinya Tata Surya kita tidak terlalu generik, tetapi juga tidak aneh dari sudut pandang statistik. Dan sebenarnya, situasi kita lebih mudah dipahami dari sudut pandang fisik daripada semua sistem miring ini.
MBR
3
Plot Anda adalah histogram dari kecenderungan disk ke garis pandang, jadi tanpa analisis lebih lanjut ia tidak memberi tahu Anda tentang orientasi wrt pesawat Galactic karena disk ini berada di sekitar objek yang tersebar di seluruh langit.
Rob Jeffries