Por que os planetas giram ao redor do sol? Por que e como eles mantêm um caminho constante?

Answer 1

São boas perguntas cujo entendimento completo demandaria bom tempo de estudo.

Os planetas seguem um caminho fechado devido:

- A força gravitacional (força centrípeta) que é tal que faz a velocidade do planeta mudar de direção continuamente de tal forma que o mesmo siga uma órbita elíptica. Isto porque a força gravitacional varia com o inverso do quadrado.

Podemos imaginar dois vetores: um dirigido para o centro da trajetória (Sol) e o outro perpendicular ao primeiro - note que a trajetória é elíptica. A soma vetorial desses vetores nos dá a direção instântanea da trajetória do planeta.

Porque os planetas giram ao redor do Sol?

Primeiro um pouco de teoria necessária ao entendimento:

A nebulosa que formou o sistema solar conferiu digamos assim um impulso inicial aos corpos do sistema solar conferindo-lhes o movimento. Haja vista que todos os planetas orbitam o Sol em um mesmo sentido e todos o planetas (exceto Vênus) têm a rotação em um mesmo sentido.

Um corpo em rotação deve conservar seu momento angular
(L). L é definido como:

L= I*w ,

onde I é o momento de inércia e w a velocidade angular.
No que I depende do raio do corpo (raio de giração): quanto maior o raio menor a velocidade angular necessária para conservar L e vice-versa.

Você pode perceber a conservação do momento angular
ao rodar seu corpo com os braços extendidos em uma cadeira girartória: ao recolher seus braços a conservação do momento angular exigirá que você gira com maior velocidade.

O sistema solar formou-se a partir da contração de uma nuvem de gás e poeira a qual de início girava lentamente. Porque razão tal nuvem girava? Uma possível explicação seria a presença de heterogeniedades iniciais na distribuição de matéria dentro de nuvem.

À medida em que tal nuvem se contraia ela girava mais rapidamente. Observe que em menor escala partes dessa nuvem começaram a se contrair dando origem aos planetas e seus subsistemas.


O que isso tem a ver? Se nuvem girava inicialmente os corpos que se formaram a partir dela (Sol, plantes, asteróides, etc) tiveram que continuar girando para conservar o momento angular incial.

E em verdade as órbitas não são fixas: por exemplo, o periélio (ponto da órbita mais próximo do Sol) de Mércurio desloca-se lentamente. Outro exemplo, a distância média da Lua à Terra aumenta 4 cm por ano e oscila com uma amplitude de 3 metros. E mais, a velocidade de rotação da Terra diminui com a passar do tempo.

Aqui a coisa torna-se mais complexa. Temos que lançar mal da Teoria da Gravitação, sistemas dinâmicos e equações diferenciais que juntas explicam porque os planetas, cometas, asteróides movem-se tal com o fazem.

Resumidamente, diria que tudo relaciona-se estabilidade. Mas deve-se notar que a estabilidade das órbitas dos corpos do sistema solar é apenas aparente: em uma escala de tempo apropriada, perceberíamos que tal não acontece.

Answer 2

Por que o sol possui uma massa maior que a dos planetas o que força eles a entrar em movimento de rotação. A gravidade exercida pelo sol e por qualquer corpo existente no universo sobre outro é diretamente proporcional à massa e inversamente proporcional ao quadrado de suas distâncias.

Answer 3

Não só isto, mas todos eles giram para o mesmo lado, e estão aproximadamente no mesmo plano.

Os cientistas levantaram a seguinte teoria para explicar isto:

O sistema solar originou-se de uma nuvem de gás e poeira, também chamada de nebulosa. A nuvem se encontrava em equilíbrio até que a explosão de uma supernova nas proximidades alterou este equilíbrio, fazendo com que a nebulosa se compactasse. Cerca de 98% da massa se concentrou no ponto central, formando uma estrela, o nosso Sol. O resto da matéria formou um disco estelar e este disco começou a apresentar grumos ou concentrações de massa, que acabaram resultando na formação de planetas.

Mas como se formou o disco estelar, para começo de conversa?

Uma das leis da natureza é a da conservação do movimento. Se um corpo está girando, você tem que aplicar uma força para que ele pare de girar, senão ele continuará girando. Se dois corpos que estão girando se misturam, o novo corpo vai girar também, e a velocidade de giro será o resultado da soma dos momentos angulares dos corpos que se uniram. Em outras palavras, o momento angular se conserva.

E o quê isto tem a ver com a formação do sistema solar? Bom, os astrofísicos chegaram à seguinte conclusão: se uma nebulosa de momento angular zero se compacta, ela vai gerar uma estrela sem disco de matéria, e que não gira. Sem planetas. Se a nebulosa original tiver um momento angular diferente de zero, o sistema formado terá momento angular diferente de zero também: a matéria na estrela irá girar e, conforme o valor do mento angular, parte da matéria terá velocidade tal que não cairá na estrela, mas formará um disco de matéria. Se o momento angular for muito grande, grande parte da matéria da nebulosa irá para o disco, e pode se formar uma estrela menor ou não se formar nenhuma estrela.

Answer 4

Eles giram em torno de um eixo estipulado pela massa específica de cada corpo. Essa massa determina o movimento circular, eles giram em torno do sol mantendo uma distância dos outros plantetas de acordo com a massa de cada um. Por exemplo; quando um satérlite é solto em órbita é possível saber sua trajetória matematicamente sabendo-se sua massa, a da terra , distância envolvidas e outros dados pertinentes.

Answer 5

Boa pergunta! Só sei que o Sol não gira em torno deles! Hehe