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太阳系的行星基本共面,是不是与太阳磁场有关?

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online_member 发表于 2023-2-12 21:34:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
众所周知,太阳系的行星绕太阳做圆周运动是因为太阳引力,可是九大行星基本在同一平面是否太过巧合?

太阳系的行星基本共面,是不是与太阳磁场有关?742 / 作者:本兮我爱你 / 帖子ID:110513
在此将太阳近似视为条形磁铁,其磁感线分布图如上图所示。地球表面带负电,因此就该事实简化为:负电荷在条形磁铁的磁场做圆周运动。

太阳系的行星基本共面,是不是与太阳磁场有关?726 / 作者:本兮我爱你 / 帖子ID:110513
在图左中洛仑磁力与万有引力的合力不为零,因此负电荷有向下运动的趋势。当运动到平衡面以下时,又有向上运动的趋势。只有当达到图右所示的平衡面时,负电荷才能上下稳定。该模型是否能论证太阳系行星基本位于黄道平面内呢?
online_member 发表于 2023-2-12 21:35:23 | 显示全部楼层
恒星如果自转,中间就会鼓出,导致引力出现指向自转面的分量,如果没有别的力平衡这个分量,只要时间足够长,所有行星都会聚集到自转面上。目前,好像还差几度。
online_member 发表于 2023-2-12 21:35:40 | 显示全部楼层
太阳系的行星共面性和太阳磁场是完全无关的
首先,太阳磁场在太阳低年的时候确实表现出极性,但是太阳有11年的活动周期。在活动的高年,太阳磁场非常的复杂。
如下图:

太阳系的行星基本共面,是不是与太阳磁场有关?167 / 作者:123457929 / 帖子ID:110513
详见我之前一个回答:
https://www.zhihu.com/question/60659547/answer/646031215
而且在行星际,也就是各个行星所在的位置,磁场位形是帕克螺旋形状的

太阳系的行星基本共面,是不是与太阳磁场有关?579 / 作者:123457929 / 帖子ID:110513
而非偶极磁场的形状。

更重要的,行星是不带静电的,都是电中性的。
但是地球是有磁性的,地磁场在行星际磁场和太阳风中确实会受力,但是这个力是非常微小的,可能几千年累积的冲量都不如一个小陨石撞击的冲量大。

回到题主的核心问题:
太阳系行星的共面性

太阳系的行星基本共面,是不是与太阳磁场有关?119 / 作者:123457929 / 帖子ID:110513
太阳系大部分的行星确实是共面性很小除了水星是6.3度之外其他都是在2.2度之内。
而星系内的行星共面的真正原因,是因为在星系稳定之前,星系内的物质分布还非常均匀的时候,星系具有一个方向上的角动量,这个角动量的方向就是最后大家自转和公转的转轴方向。在垂直于旋转方向,有离心力来克服引力,但是沿着轴向,就只有引力,在引力的作用下,物质会向着质心所在的平面坍缩。最终形成一个类似于饼状的结构。而后经过长期演化,饼状结构里的物质在运动过程中和附近的物质聚堆,形成最终共面运动的行星。
online_member 发表于 2023-2-12 21:36:28 | 显示全部楼层
不是,是因为行星间的万有引力把彼此拉到接近同一个水平面。
不止太阳系,相信其他已稳定的星系也会是这样的结果
online_member 发表于 2023-2-12 21:36:59 | 显示全部楼层
我个人认为与磁场关系不大,1.因为太阳磁场并不是一个非常稳定有序的磁场,所以作用效果会呈现时空上的较为均匀,而不是呈现明显两极;2.太阳磁场如果有序稳定,那么对其周围有磁场的天体才有一定的作用,而且这种作用一般只能改变该对象的磁场轴心指向,而对公转轴的影响较少。
下面跟你简单阐述一下为什么宇宙里大部分有大质量中心天体的系统里围绕天体会呈现扁平状的:
这个现象和我们可以观察到的空间维度也是有一定关系的。所以我直接浅显地从四维时空也就是三维空间x一维时间的角度去看。
假设一个初始状态:有一个大质量中心天体,周围动态且基本上均匀分布着相当多的有着一定初速度的小质量天体。开始运转……如下图

太阳系的行星基本共面,是不是与太阳磁场有关?893 / 作者:天然灵凡 / 帖子ID:110513
我们假设每个小质量天体的动量mv在每个时刻都是确定的,
由于动量是矢量,那么在小质量天体相撞时动量是守恒的,产生的新小天体也是与相撞之前天体矢量合相等。
首先处理最简单完全非弹性碰撞的两小质量天体相撞,合二为一,图如下

太阳系的行星基本共面,是不是与太阳磁场有关?973 / 作者:天然灵凡 / 帖子ID:110513
然后三个天体相撞,可以作矢量和,就和求合力的过程是一样的,如果想具体求出数值,首先需要知道碰撞前初动量,再正交分解,然后用mv=m1v1+m2v2(一条直线上,就可用代数和求矢量和了)求出各方向分动量的合动量,最后将两分动量求矢量和,(p=mv),p合=p1p2cos<p1,p2>,不做赘述,高中知识
更多数量的天体同时相撞都可以分解成简单的几部两天体相撞的过程,有人会考虑实际上并不是都是完全非弹性碰撞,那么也可以试试,基本上方法都要分部计算,也是会有结果,只不过比较麻烦而已。因为要考虑一般的环绕天体都不是匀速圆周运动,甚至还要考虑进动、三体运动等等,所以能维持稳定运转的结果就会既不落入中心,也不逃出系统。
经过上述的同时刻碰撞结果,和不断地产生这种同时刻碰撞,最终,系统会达到一个动态平衡,也就是最终所有的被碰撞天体会因为在三维的空间里碰撞,产生二维的碰撞结果(二维的稳定碰撞结果一般是一维的线)如下图

太阳系的行星基本共面,是不是与太阳磁场有关?340 / 作者:天然灵凡 / 帖子ID:110513
最终所有不同远(距离中心天体)的环绕天体形成在一个固定的平面上,实际上会呈现一群小天体散布并围绕这个固定轨道运动的现象。
图画地不太行,以上基本思想来源于曾经在哔站上看到的专题讲解,运用的是经典物理学中的运动学和一点点力学知识。
谢谢
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