¿Por qué nuestro sistema solar está "inclinado" unos 63 ° con respecto al plano de nuestra galaxia?

Nuestro propio sistema solar está "inclinado" unos 63 grados con respecto al plano de la galaxia. ¿Se ha investigado alguna vez o hay alguna teoría científica que pueda explicar la razón por la cual nuestro sistema solar y los sistemas solares en general no están "en línea" con el plano de la galaxia? ¿Qué determina exactamente la orientación de los sistemas solares?

solar-system galaxy laws-of-physics

— e-sushi
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Puede que esté aquí por encima de mi cabeza porque solo soy un laico, pero este concepto me pareció intrigante. Por supuesto, responder de esta manera puede romper el protocolo, en cuyo caso me retiro. Si no es así, lo que encuentro interesante en todo esto es que la Explosión del Cámbrico en la evolución ocurrió aproximadamente al mismo tiempo que la Vía Láctea capturó el sistema solar. Sospecho una conexión. Oliver

@oliver "capturado por la Vía Láctea"? No veo otra respuesta que no sea la suya que sugiera esto, y la suya no proporciona una fecha propuesta de captura. ¿Cómo coincide entonces con la explosión cámbrica?

— called2voyage

No tengo mucha experiencia en astronomía, pero me gustaría postular una teoría de todos modos. Nuestro sistema solar tiene una inclinación de aproximadamente 63 ° con respecto al eje de rotación de la Vía Láctea, ¿correcto? Observamos que nuestro sistema no está solo en la inclinación, es lo que creo que entiendo de la lectura anterior. ¿Cuál es la inclinación angular de la galaxia de Andrómeda en relación con la galaxia de la Vía Láctea? ¿Es posible que Andrómeda pasó muy cerca de nuestra galaxia hace unos 4-5 mil millones de años a lo largo del borde que nuestro sol se encuentra, con la fuerza de la gravedad extracción de grandes trozos de materia de nuestro sol w

— Chris

que luego se congeló para formar el sistema planetario en el que vivimos hoy? Además, ¿no solo formamos nuestro sistema con una inclinación sino que también causamos la formación de otros sistemas planetarios con una inclinación variable en relación con su distancia de Andrómeda y la fuerza gravitacional ejercida cuando Andrómeda pasó? Como dije antes, no tengo experiencia astronómica, por lo que no se afirma que esta teoría no sea más que una simple sugerencia.

— Chris

@ e-sushi Los sistemas de estrellas están formados por burbujas de cosas que giran en todas direcciones, como lo hacen los remolinos en un arroyo de montaña a pesar de que el arroyo en su conjunto se mueve cuesta abajo. Descargue e instale Universe Sandbox y juegue algunas simulaciones, especialmente las colisiones galácticas y otros escenarios de colisión: le mostrará cómo, a pequeña escala, las cosas pueden terminar girando en todo tipo de direcciones, incluso cuando toda la galaxia tiene una dirección general y girar.

— Florin Andrei

Respuestas:

La inclinación de nuestro sistema solar (o cualquier sistema estelar) está determinada por el momento angular neto de la nube de gas a partir de la cual se formó. Esta podría ser una respuesta un poco vaga, pero con el tiempo, se cree que la formación de estrellas y sus respectivos planetas se parece a esto:

Formación de una estrella

Otras influencias (fuerzas netas: quizás objetos masivos cercanos u otros componentes de la galaxia) en la inclinación del plano de un sistema estelar ciertamente podrían causar una precesión de su eje con el tiempo. Como ejemplo de esto, vea la precesión de un giroscopio .

Sería realmente interesante conocer la distribución de ángulos entre el plano de la galaxia y el plano de los sistemas estelares, aunque apuesto a que muchos de ellos simplemente están alineados con el disco en sí.

— astromax
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No estoy de acuerdo, la precesión será claramente insignificante en comparación con el efecto inicial de la turbulencia durante la primera etapa del proceso de formación de estrellas.

— MBR

Este es un punto justo, algo que no había considerado.

— astromax

Además, cuando dices turbulencia, ¿puedes dar más detalles? Su turbulencia tendría que producir un cambio en el campo de velocidad perpendicular al plano del disco. ¿A qué mecanismos turbulentos te refieres aquí?

— astromax

"Turbulencia" se refiere a movimientos turbulentos en el ISM. Si desea conocer las propiedades de la turbulencia, es probable que sea una mezcla de modos compresible y solenoidal. Si desea conocer las fuentes de turbulencia en el ISM, son numerosas (salidas bipolares, regiones HII, explosiones SN, rotación diferencial de la galaxia, etc.). Si te preguntas sobre las turbulencias en el ISM, ¡no dudes en hacer una pregunta para que pueda elaborar más!

— MBR

Lo que se podría pensar al principio, con respecto a la orientación de cualquier sistema planetario, es que debería estar aproximadamente en el plano de la galaxia, simplemente por la conservación del momento angular.

Pero cuando observa las observaciones , ve que la orientación de los discos protoplanetarios no es lo que esperaría, sin orientación preferencial (los discos protoplanetarios son embriones de sistemas planetarios, lo que los hace interesantes). En la siguiente figura, la orientación corresponde a la inclinación entre la línea de visión y el eje de rotación del disco.

orientación del disco (trabajo propio, CC-by-nc-sa)

¿Por qué existe esta distribución de orientación?

El escenario de momento angular es agradable pero lejos de ser simple: la formación de estrellas ocurre en nubes de gas en el medio interestelar, y se sabe que estas nubes son turbulentas (Larson, 1981) . La turbulencia simplemente interrumpe el gas y domina el momento angular global de la nube. En realidad, incluso puede probarlo con simulaciones numéricas de la formación de estrellas: ponga un momento angular inicial consistente con las observaciones , y algo de turbulencia (subsónica o ligeramente supersónica, también de acuerdo con las observaciones ), y obtendrá una desalineación del eje de rotación , debido a la turbulencia.

— MBR
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¿Se puede extrapolar a una escala más pequeña? En caso afirmativo, ¿por qué la mayoría de los planetas del sistema solar tienen una inclinación axial menor de 30 °?

— Pabouk

Puede echar un vistazo a los datos de Kepler, que muestran el mismo tipo de tendencia (muchos exoplanetas con gran inclinación axial). Parece que nuestro Sistema Solar no es muy genérico, pero tampoco es extraño desde el punto de vista estadístico. Y, de hecho, nuestra situación es más fácil de entender desde un punto de vista físico que todos estos sistemas inclinados.

— MBR

Su diagrama es un histograma de la inclinación del disco a la línea de visión, por lo que sin un análisis más detallado no le dice nada sobre la orientación del plano galáctico porque estos discos están alrededor de objetos repartidos por todo el cielo.

— Rob Jeffries

@pabouk La inclinación planetaria no es estática. Se cree que sin la Luna, la inclinación de la Tierra sería mucho más variada de lo que es. Lo mismo es cierto de los otros planetas. Incluso en los tiempos modernos, hay Urano (97 °) y Venus (177 °), y los valores cercanos a 30 ° (Tierra, Marte, Saturno, Neptuno) no son exactamente pequeños. Probablemente también haya un poco de principio antrópico en juego: tener una inclinación axial estable (como lo hace la Tierra gracias a la Luna) podría ser importante para el desarrollo de vida compleja y / o terrestre. La evolución no puede lidiar con ciclos donde la superficie se vuelve inhabitable por millones de años.

— Luaan hace