בתשובה לeasy, 21/05/03 13:59
CELESTIAL MECHANICS 101 147893
כשאתה אומר ''ביחס לרקע'' אתה מתכוון לאופק
כשאני אומר ''ביחס לרקע'' אני מתכוון לכוכבים מרוחקים

לכן אין סתירה ביננו. לקח לי זמן להבין שאתה לא אומר שהמלקה נע ביחס לכוכבים אלא ביחס לאופק. בכל אופן, הבנתי עכשיו, תודה על הסבלנות.
CELESTIAL MECHANICS 101 147895
במקרה הנ''ל הכוונה היא ביחס לכוכבי השבת (קרובים ורחוקים כאחד) שמבחינתנו במקרה הזה הם האופק. המלקה נע ביחס לכוכבים.
טוב, אז יש סתירה 147897
אז אני לא מבין. שוב: המלקה זה קו דמיוני בשמיים שמראה איפה השמש היתה במשך השנה. האם אתה טוען שהקו הזה משנה את מקומו ביחס לכוכבי השבת? האם זה אמור לנבוע מהנקיפה של כדור הארץ? איך?
טוב, אז יש סתירה 147907
אני חושב שאני מבין מאיפה אי ההבנה. אנחנו פשוט משתמשים במילה "מלקה" במובנים שונים. אני מתכוון שנקודות החיתוך עם קו המשווה השמימי והשיאים של המלקה נעים לעומת הרקע. הקו השלם של המלקה (ולמעשה רצועה ב"עובי" של כ10 מעלות) נשאר תמיד על אותו הרקע.
אני מניח שההגדרה שלי מבלבלת וששלך עדיפה.
יפה, אז אנחנו סגורים על המלקה. 147911
אם כבר נתקלתי בבקי‏1, עוד שאלה שמטרידה אותי :
למה כוכבי הלכת נמצאים על אותו מישור‏2?

בזמנו נתנו לי הסבר שקשור לענן גז שקורס עם תנע זוויתי נתון, אבל אני לא מצליח להיזכר בפרטים. אסתפק בתשובה עם נפנופי ידיים, או בהתעלמות אלגנטית.

תודה

1 המחמאה מיועדת גם לאסתי
2 גם השאלה מיועדת גם לאסתי
יפה, אז אנחנו סגורים על המלקה. 147913
קח כדור וסובב אותו. הדינמיקה של המערכת תגרום לו להיות פחוס בקטבים בגלל התאוצה הצנטריפוגלית. כדור פחוס מספיק הוא, בקירוב, דיסקית.
יפה, אז אנחנו סגורים על המלקה. 147918
א.אבל ענן גז הוא לא גוף (כמעט) קשיח.

ב. לפי ההסבר שלך, בקו המשווה יש צפיפות יותר נמוכה ולכן
פחות אבק ימשך לשם.

ג.בכל אופן, ברוך הבא לפינת האסטרופיסיקה שנפתחה כאן.
יפה, אז אנחנו סגורים על המלקה. 147915
כמעט כל כוכבי הלכת נעים באותו מישור (פחות או יותר), פרט לנוגה שמסלולו כמעט ניצב למישור הזה.
ההסבר המקובל להווצרות מערכת השמש כולל כוכב-אורח שכח המשיכה שלו שלף חתיכת שמש, וזו התפרקה למספר גושי גז שקרסו והפכו לכוכבי לכת (לכן החומרים הקלים יותר מרכיבים את צדק ושבתאי הרחוקים, ואילו כדור הארץ נהנה מהחומרים הכבדים). את התנע שלהם קיבלו גושי הגז מן המשיכה לכיוון האורח, יחד עם תנועת השמש; הכוחות השקולים נמצאים במישור שנפרש על-ידי שני הוקטורים האלה.
יפה, אז אנחנו סגורים על המלקה. 147935
לגבי נוגה, זה מוזר לי, למה רואים את נוגה בשקיעה ובזריחה אם היא מאונכת למלקה? אולי אתה מתכוון לפלוטו?

לגבי האורח -זה יכול להסביר את המישוריות. אבל אני לא כל כך מבין מאיפא באו המתכות הכבדות. תמיד מוכרים לנו סיפור על סופרנובה שהשרידים הכבדים התקבצו לפלנטות ורוב המימן הלך לשמש ( ולכוכבי הלכת הגדולים). נראה לי שאני צריך קצת לגגל....

טוב, מצאתי משהו:
שהפסקה הרלוונטית היא:

Because of conservation of an initial angular momentum, the cloud spun faster. Forces of gravity on dust in the radial direction, perpendicular to the spin axis, would therefore soon be opposed by a centrifugal force, thus eliminating further infall. Because of these forces the pressure gradient would mainly act in the direction parallel to the spin axis, though slightly outward [#!Lewis:Bog!#]. Gravitationally attracted material in this direction, would experience no opposing centrifugal force, and eventually settle down in a spinning disk on practically concentric orbits [#!Delsemme:Kometbogen!#].

זה לא לגמרי נהיר לי :

ענן הגז מסתובב ולכן אילו שמסתובבים מהר לא נופלים למרכז, עד כאן הכל ברור.

כמו כן, יש כיוון סיבוב מועדף ( סביב קו המשווה) שסביבו רוב הגז נוטה להסתובב- זה פשוט כי ענן הגז הוא לא לגמרי מאוזן - גם ברור.

מה שלא ברור לי זה למה התהליך מגביר את עצמו ואחוז הגז שמסתובב סביב קו המשווה גדל ביחס לכיוון המאונך? האם מדובר בדינמיקה של ההתנגשויות או מה? המחבר של הלינק ממלמל משהו על הפרש לחצים אבל עדיין לא הבנתי.

בכל אופן, הוא לא שמע על תאורית האורח.
קונטרה- רבולוציה 147948
בינתיים קראתי קצת גם על נגה: המסלול אינו מאונך למלקה, אבל התנועה היא במגמה מנוגדת לשאר כוכבי הלכת.
(ראה טבלה 1)

יפה, אז אנחנו סגורים על המלקה. 147921
יפה, אז אנחנו סגורים על המלקה. 147938
זה יותר מדי מחופף: אם המהירות סביב קו המשווה גדלה כשהכדור מתכווץ, מה פתאום הדיסקית גדלה ? זה דבר והיפוכו. אם הענן מתכווץ כדי לייצור את המהירות הסיבובית הגדולה, איך המהירות הסיבובית הגדולה יוצרת את ההתרחקות של הדסקית? כנראה חסר תאור של חיכוך בתוך הענן.

בכל אופן זה באמת מסוג ההסברים הפופולרים שאני מכיר, רק שנראה לי שהשמיטו כמה חלקים. ראה גם תשובתי לעוזי ו.
זה סגורים? 147956
נתחיל מדיסקית דלילה של גז, שמסתובבת סביב עצמה. כח המשיכה פועל פנימה, אבל (מכיוון שזה לא חומר מוצק) החלקים הפנימיים מתכווצים מהר יותר מן החיצוניים. ההתכווצות מגדילה את המהירות הזווית, והפער בין המהירויות גורם לקריעת החלקים החיצוניים מן הפנימיים.
בשלב הזה יש לנו גוף מרכזי גדול (proto-star) וטבעות חומר מקיפות אותו. ריכוזים מקריים של החומר בטבעות מתכווצים, ומספחים את שאר החומר באותו מסלול היקפי. כח המשיכה הופך את הגושים האלה לכוכבי לכת.
פתוווח 147959
אני רק לא מבין למה דיסקית ולא כדור.
פתוווח 147960
כדור הוא מקרה פרטי מיוחד מאד של דיסקית.
סוס כדורי. 147963
דברת על "טבעת" אז הנחתי שהדיסקית אינה כדור, אחרת היית אומר קליפה. עד כמה שידוע לי, קליפה איננה מקרה מיוחד מאוד של טבעת.

מה שאני לא מבין זה איך מכדור גז נוצרה דיסקית *שטוחה* של גז .
סוס כדורי. 147971
מכדור גז מסתובב נוצרת דיסקית שטוחה: לכדור יש ציר סיבוב; בכיוון הציר, פועל רק כח המשיכה, והכדור מתכווץ באותו כיוון. בשאר הכיוונים פועל גם הכח הצנטריפוגלי ו(יחד עם תהליכים גרעיניים שמקרינים החוצה) גורם להמתחות הכדור במישור המאונך לציר.

(כמובן שהדיסקית לא שטוחה ממש, אלא רק פחוסה מאד).
סוס כדורי. 147979
אני כנראה מאוד קשה תפיסה, אתה לא חייב להמשיך אם אני מייאש אותך באטימותי:

כדור ה"גז" "מסתובב סביב צירו":

יש חלקיקים שנעים במעגל סביב מרכז הכדור בכל הכיוונים.
בסהכ יש מעט עודף תנע זוויתי סביב ציר מסוים , ולזה אנו קוראים "ציר הסיבוב".

*בכל* הכיוונים פועל הכוח הצנטריפוגלי, מכיוון שהחלקיקים נעים סביב מרכז הענן.

מאיזה שהיא סיבה עלומה, החלקיקים מאבדים אנרגיה ומסתובבים יותר לאט ולכן נופלים לתוך מרכז הענן ומתרכזים שם.

מאיזה שהיא סיבה עלומה, בכיוון שמוגדר כציר, חלק מהחלקיקים אינם מאבדים אנרגיה ונשארים באותו רדיוס.

בשום אופן אין "הימתחות" של הכדור, לכל היותר יש כיווץ יחסי גדול יותר בכיוונים מקבילים לציר הסיבוב לעומת הכיווץ בכיוונים המאונכים (=מישור הסיבוב).

איש קש:
=======
בוא נגיד שיש לנו חלקיקים שמסתובבים בכיוון כללי
סביב הציר צפון- דרום וגם חלקיקים שנעים סביב הציר המאונך מזרח- מערב. כמו כן נניח שסביב הציר מזרח- מערב גם נעים חלקיקים בכיוון מנוגד כך שהתרומה לתנע הזוויתי הוא אפס.

איך בדיוק קורה שהחלקיקים סביב המזרח מערב קורסים למרכז באופן מועדף לעומת החלקיקים שנעים סביב הציר צפון דרום?
סוס כדורי. 147988
הכוח הצנטריפוגלי לא פועל "בכל הכיוונים", אלא בכל המקומות - תמיד החוצה מציר הסיבוב.

החלקיקים אינם מאבדים אנרגיה (כלומר, אנרגיה קורנת החוצה, אבל בקצב נמוך יחסית); הם נמשכים לכיוון מרכז הכדור, וכשהמרחק מהמרכז יורד (והתנע הזוויתי נשמר) המהירות גדלה.
גם בציר הסיבוב חלקיקים נמשכים לכיוון המרכז, ולכן הדיסקה פחוסה באותו ציר. הם לא יכולים להמשך "כל הדרך למטה", כי כשצפיפות הגז עולה הוא דוחף בחזרה.
כדור שמסתובב מהר סביב צירו - נמתח (דוגמאות: כל כוכבי הלכת, וגם השמש). אני לא בטוח שהאבחנה לגבי כיווץ יחסי גדול יותר בציר הסיבוב נכונה.

המעבר מענן גז לכוכב לוהט הוא מדורג, ובמהלכו הצפיפות והצמיגות עולות, והעצמאות של חלקיקים בודדים יורדת. המכניקה של ענן מסתובב שונה משל גוף קשיח (או כמעט-קשיח) שמסתובב, ולכן ההסבר מסובך יותר ממה שכתבתי.

===

לגבי המודל המופשט שאתה מתאר, צריך להבחין בין התנע הממוצע (כממוצע וקטורי) לבין ממוצע הערך-המוחלט של התנע (ממוצע של גודל הוקטור; אם תרצה, ה"שונות"). התנגשויות פלסטיות בין חלקיקים אינן משפיעות על התנע הממוצע, אבל הן מורידות את השונות.
לאחר זמן, התנע הממוצע בציר מזרח-מערב יתקרב לאפס, ולכן הכח הצנטריפוגלי יפסיק להשפיע בציר הזה והחלקיקים יפלו למרכז. בציר צפון-דרום ההתנגשויות לא ישפיעו על התנע, והכח הצנטריפוגלי ימנע קריסה.

אני ממציא כאן מכניקה-סטטיסטית על רגל אחת, בלי שום ידע מוקדם בנושא; אשמח אם מישהו יוכל לאשר או לתקן את מה שכתבתי.
סוס כדורי. 147993
תודה על הסבלנות.

הבנתי מדבריך שבכיוון עם פחות תנע ממוצע יש יותר צמיגות ולכן החלקיקים מאבדים מהירות וצונחים פנימה.
במודל הקש שבניתי אולי זה נכון. זה מה שקראתי באופן גס "דינמיקה של ההתנגשויות" בתגובה 147935.

בכמעט שיווי משקל תרמי, אני חושב שצמיגות זה ענין של צפיפות וטמפרטורה ( פלוקטואציה דיסיפציה כבר אמרנו?) ואני לא חושב שזה תלוי מאוד בתנע זוויתי גלובלי.

בכל מקרה אני רואה שתשובה בניפנופי ידיים לא תספק אותי. צריך לשאול אסטרופיסיקאי. האם יש בקהל כזה?
סוס כדורי. 148015
יש לי ספק אם מישהו בקהל יצליח להסביר לך את העניין טוב משעשה עוזי. עצתי לך, הקדש לדבריו כמה ימי הרהור ואם לא תזכה בהארה, חפש חומר כתוב בנושא.

אפופידס,
פיסיקאי (תואר שני) עם השכלה אסטרופיסיקלית לא קטנה ובכ''ז יוצא נשכר מן ההסברים לעיל
סוס כדורי. 148124
אין כמו שכיבה מאוזנת לשיפור החשיבה, כנראה הדם מגיע יותר טוב לראש. בכל אופן,אמש הצלחתי לשכנע את עצמי שאני מבין מה קורה.
אם מישהו מעונין לשמוע את התובנות המדהימות שלי, אוכל לפרטן, אבל במידה ואין קופצים, אסתפק בלינק הזה:
שלדעתי עושה עבודה טובה(שקפים 39 ועד 43 בעיקר).

חזרה לעמוד הראשי המאמר המלא

מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים