星系、土星环等看起来为何是盘状的?

时间:2019-09-07 来源:www.rtvwonline.com

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光盘在天文物体中很常见:巨行星周围的环形行星,特别是土星;年轻恒星周围的圆盘;和中子星和黑洞周围的圆盘。为什么这些磁盘如此常见?首先,我们用一个简单的解释来解释它,然后更详细地解释它。

假设许多小岩石围绕中心点旋转并且轨道相对于彼此倾斜。如果两个岩石碰撞,垂直运动将趋于抵消(当它们撞击时,其中一个岩石向下移动而另一个向上移动),但是因为它们都围绕中心点以大致相同的方向运行,当这些小岩石碰撞时,它们通常在同一方向上“水平”移动。

在足够长的时间内,岩石之间会发生许多碰撞,使得岩石之间的“垂直”运动失去 - 平均垂直运动将接近于零。但是中心点(即圆盘)周围的“水平”运动将保持不变。

更详细的解释是基于这样的假设:由橡胶球(分子)组成的“气体”被组织成围绕圆柱轴旋转的大圆柱体。让我们做一些与天体物理学一致的假设:

- 角动量守恒定律和线性动量守恒定律(这是基本的,由牛顿力学进行了很好的测试)。

- 这个圆柱形圆柱体通过重力连接,因此这些气体不仅在真空区域消散。

- 每个球主要围绕圆柱轴移动,但每个球也有一些随机运动,因此球在操作过程中偶尔会相互碰撞。因此,整个系统的角动量之和不为零,但线性动量之和为零(相对于整个圆柱形圆柱体的质心)。

- 这些球不是完全弹性的,因此球之间的碰撞会产生一些能量来加热每个球。

现在,假设球在两个方向上移动:垂直或平行于圆柱轴。

首先,垂直于轴的运动:非零角保守动量倾向于保持气缸的直径相对稳定。当球彼此弹跳时,一些球朝向轴,一些球远离轴。在更逼真的模型中,一些球完全从系统中弹出,而其他球(保持角动量)将落在中心(即中心物体)。

然而,平行于轴线移动的球的净动量为零,并且这也保持守恒。从顶部和底部落下的球(由于所有其他球的重量)将再次相互撞击并被加热。它们在下落时不会反弹,因此轴的长度会不断缩短(如果慢)。

继续设置足够长的两组变化,并将圆柱体折叠成圆盘(即较低高度的圆柱体)。类似的解释用于说明旋转气体可以组织成任何初始形状,如球形。由于磁场,星风等在天体物理环境中的影响,初始盘的后续演变开始变得复杂。

因此,简而言之,光盘是通过旋转产生的。如果初始球形云不旋转,它将简单地折叠成球体而不形成圆盘。

相关知识

土星环是太阳系中所有行星中最广泛的环系。它们由无数小颗粒组成,大小从微米到米,在土星周围运行。环中的颗粒几乎完全由水冰组成,并含有微量的岩石物质。但对其形成机制仍未达成共识。虽然理论模型表明这些环可能在太阳系的历史早期形成,但卡西尼的新数据表明它们的形成时间相对较晚。

虽然土星环的反射增加了土星的亮度,但在地球上肉眼无法看到它们。 1610年,伽利略利用望远镜观察天空,他成为第一个观察土星环的人,尽管他看不到土星环的真实本质。 1655年,克里斯蒂安惠更斯第一个将它们描述为土星周围的圆盘。虽然很多人认为土星环是由一系列小环组成的(这个概念可以追溯到拉普拉斯),但实际的差距很小。然而,将环视为具有同心局部最大值和最小密度和亮度值的圆盘更为正确。环中的簇的范围内有很多自由空间。

参考

1.维基百科百科全书

2.天文名词

3. stason- Peter R. Newman-Loria

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光盘在天文物体中很常见:巨行星周围的环形行星,特别是土星;年轻恒星周围的圆盘;和中子星和黑洞周围的圆盘。为什么这些磁盘如此常见?首先,我们用一个简单的解释来解释它,然后更详细地解释它。

假设许多小岩石围绕中心点旋转并且轨道相对于彼此倾斜。如果两个岩石碰撞,垂直运动将趋于抵消(当它们撞击时,其中一个岩石向下移动而另一个向上移动),但是因为它们都围绕中心点以大致相同的方向运行,当这些小岩石碰撞时,它们通常在同一方向上“水平”移动。

在足够长的时间内,岩石之间会发生许多碰撞,使得岩石之间的“垂直”运动失去 - 平均垂直运动将接近于零。但是中心点(即圆盘)周围的“水平”运动将保持不变。

更详细的解释是基于这样的假设:由橡胶球(分子)组成的“气体”被组织成围绕圆柱轴旋转的大圆柱体。让我们做一些与天体物理学一致的假设:

- 角动量守恒定律和线性动量守恒定律(这是基本的,由牛顿力学进行了很好的测试)。

- 这个圆柱形圆柱体通过重力连接,因此这些气体不仅在真空区域消散。

- 每个球主要围绕圆柱轴移动,但每个球也有一些随机运动,因此球在操作过程中偶尔会相互碰撞。因此,整个系统的角动量之和不为零,但线性动量之和为零(相对于整个圆柱形圆柱体的质心)。

- 这些球不是完全弹性的,因此球之间的碰撞会产生一些能量来加热每个球。

现在,假设球在两个方向上移动:垂直或平行于圆柱轴。

首先,垂直于轴的运动:非零角保守动量倾向于保持气缸的直径相对稳定。当球彼此弹跳时,一些球朝向轴,一些球远离轴。在更逼真的模型中,一些球完全从系统中弹出,而其他球(保持角动量)将落在中心(即中心物体)。

然而,平行于轴线移动的球的净动量为零,并且这也保持守恒。从顶部和底部落下的球(由于所有其他球的重量)将再次相互撞击并被加热。它们在下落时不会反弹,因此轴的长度会不断缩短(如果慢)。

继续设置足够长的两组变化,并将圆柱体折叠成圆盘(即较低高度的圆柱体)。类似的解释用于说明旋转气体可以组织成任何初始形状,如球形。由于磁场,星风等在天体物理环境中的影响,初始盘的后续演变开始变得复杂。

因此,简而言之,光盘是通过旋转产生的。如果初始球形云不旋转,它将简单地折叠成球体而不形成圆盘。

相关知识

土星环是太阳系中所有行星中最广泛的环系。它们由无数小颗粒组成,大小从微米到米,在土星周围运行。环中的颗粒几乎完全由水冰组成,并含有微量的岩石物质。但对其形成机制仍未达成共识。虽然理论模型表明这些环可能在太阳系的历史早期形成,但卡西尼的新数据表明它们的形成时间相对较晚。

虽然土星环的反射增加了土星的亮度,但在地球上肉眼无法看到它们。 1610年,伽利略利用望远镜观察天空,他成为第一个观察土星环的人,尽管他看不到土星环的真实本质。 1655年,克里斯蒂安惠更斯第一个将它们描述为土星周围的圆盘。虽然很多人认为土星环是由一系列小环组成的(这个概念可以追溯到拉普拉斯),但实际的差距很小。然而,将环视为具有同心局部最大值和最小密度和亮度值的圆盘更为正确。环中的簇的范围内有很多自由空间。

参考

1.维基百科百科全书

2.天文名词

3. stason- Peter R. Newman-Loria

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