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2 # 仰望星空
形成木星的星際物質整體的角動量,和最終形成木星的角能量是相等的(動量矩守恆)。隨著星體體積的縮小,轉動慣量減小,則角速度變大。總之,木星自轉速度快,原因還是初期星際物質的角動量大。
形成木星的星際物質整體的角動量,和最終形成木星的角能量是相等的(動量矩守恆)。隨著星體體積的縮小,轉動慣量減小,則角速度變大。總之,木星自轉速度快,原因還是初期星際物質的角動量大。
為了理解這一點,我們需要考慮行星是如何形成的。 我們的太陽系有一個被稱為“雪線”的邊界。在雪線內部,溫度足夠高,水只能以蒸氣的形式存在,而在雪線之外則足夠冷,水就像冰一樣存在。 地球和火星在雪線內部形成。他們的核心只由岩石材料製成,所以他們長的不大。由於質量相對較低,只能從相對密集的地區抽取材料。 另一方面,巨大的行星形成在雪線之外,所以它們的原始核心都從岩石和冰層上堆積起來,所以它們可以長得更大一些。一旦這些核心達到臨界質量(大約10個地球質量),它們也具有足夠的引力來開始吸收氫氣。從這開始慢慢氣態行星形成了,質量變大,引力更強,增加氫氣等等。結果,他們最終能夠從更遠的地方拉材料。 關於動量守恆一點知識:如果你有一個旋轉的物體,並開始向內拉它,它旋轉起來。你越往內拉,它旋轉速度越快。這裡的典型例子是一個溜冰者拉著他的手臂,加快速度。 因此,想象原始行星盤中的物質都具有均勻的角動量。你有兩顆行星,一顆只能抓住附近的物質,另一顆則從更遠的地方掠過物質。由於第二顆行星的物質向著旋轉中心行進的距離要遠得多,所以一旦形成,它的旋轉速度更快。 正因為這個原因,氣態行星木星自轉最快。