Co wprawiło Układ Słoneczny w ruch wirowy?

Pytanie

Pyta Piotr

Składowa styczna prędkości ruchu obiegowego po elipsie planet wokół Słońca bierze się z ruchu wirowego dysku materii z której powstały Słońce i planety. A co wprawiło ten dysk materii w ruch wirowy?

Odpowiedź

Odpowiada Jan Zdunkiewicz

Każde ciało posiadające masę wytwarza grawitację. Jak można się spodziewać, w kosmosie jest mnóstwo wielkich, ciężkich ciał. Co więcej, wszystkie oddziałują ze sobą grawitacyjnie. Z tych powodów bardzo dokładny opis tego, co dzieje się we Wszechświecie, robi się dość skomplikowany.

Ziemia krąży wokół Słońca – brzmi dość łatwo, choć tak naprawdę Ziemia i Słońce krążą wokół wspólnego środka ciężkości, który znajduje się blisko środka Słońca. Księżyc krąży wokół Ziemi, ale też krąży wokół Słońca, ale inne planety też krążą wokół Słońca. Z kolei cały Układ Słoneczny krąży wokół środka Galaktyki – Drogi Mlecznej. Ale Droga Mleczna… I robi się coraz trudniej.

Jeśli umieścimy dwie planety w próżni to po prostu zaczną się przyciągać i się ze sobą zderzą. Jeśli umieścimy jeszcze jedną planetę i nie będą one równo oddalone od siebie, to nie polecą prosto do ich środka ciężkości, tylko zaczną skręcać w wyniku oddziaływania grawitacyjnego pomiędzy nimi. Czyli już zaczyna się jakiś rodzaj ruchu wirowego. Układ Słoneczny powstawał z obłoku materii, który też „chciał” się zderzyć. Jednak przez oddziaływanie każdego elementu z każdym innym po prostu nieco zmieniał swoją trajektorię. Po pewnym czasie zaczął się kręcić mniej więcej w jedną stronę i w jednej płaszczyźnie. Stworzył się wirujący dysk. Oczywiście dużej części tego obłoku udało się dotrzeć do środka i stworzyć, gigantyczne w porównanie do innych elementów układu, Słońce. Reszta jednak znalazła idealny balans pomiędzy oddziaływaniami grawitacyjnymi z pozostałymi ciałami i siłą odśrodkową (w związku z tym, że się kręcimy, powstaje siła odśrodkowa, która równoważy siłę grawitacji i nie lecimy prosto w Słońce).

Symulacje oddziaływań w kosmosie świetnie przedstawia program „Universe Sandbox”, który niestety jest płatny, ale można znaleźć dużo ciekawych nagrań związanych z tym programem na platformie YouTube.