地球绕太阳公转的这个方向是必然还是偶然?

地球绕太阳公转的这个方向是必然还是偶然?

史瓦西半径,Know and engage the world

泻药

这问题真是无从下口啊,地球总得朝一个方向转你说是不是?

不过如果我们引申一下题目,变成这样:为什么太阳系的行星都有相同的公转方向,那答案就会有意思得多。

地球和其他太阳系行星的旋转方向相同,是因为它们都形成于原星云形成恒星后的剩余物质。

我先来解释下原星云,原星云是巨大的光年尺度的星际尘埃,主要元素是氢。当原星云质量升高到一定程度的时候(金斯质量,金斯质量的推导很有意思,和气体中声速与自由下落时间有关,有机会再讲),原星云就会因为无法平衡热扰动而开始形成密度不均的团块,于是坍缩就开始了。质量最大的团块就会变成恒星的前身—原恒星。当原恒星形成后,剩下的物质就会慢慢形成行星。

我们确实观测到了这个形成过程。

图片是由 ALMA 射电望远镜拍摄的。中央的物体就是原恒星,周围的淡红色的物质就是形成恒星后剩下的原星云物质。黑色的环带!注意!黑色的环带就由正在形成的行星扫出来的!Impressive, ha?

那么很容易得到一个结论,根据角动量守恒,行星的公转方向就是原星云的旋转方向。所以这就是为什么所有太阳系行星都向同一个方向旋转。

那么是不是所有恒星系的旋转方向都一致呢?这个问题的答案我不清楚。但曾经有过一个关于星系旋转方向的研究,他们统计了几千个星系的旋转方向,发现旋转方向是 50:50 的,也就是我们可以猜测宇宙的总的角动量在很大程度上是 0。

PS:如果想给你同学一个比较装逼的答案的话,告诉他这是因为自发对称性破缺。

PPPS:所有想提醒我金星旋转方向的人,麻烦查一下自转和公转的区别好吧。