Porque razão os planetas gasosos têm maior velocidade de rotação do que os restantes?

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perguntou 15 Dez, 2014 em Sistema Solar por Ricardo Teixeira AstroCurioso (1,500 pontos)
O que influencia a velocidade de rotação? E porque Vénus tem um sentido de rotação diferente dos outros planetas?
  

1 Resposta

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respondida 15 Dez, 2014 por Guilherme de Almeida Super-Nova (24,890 pontos)
selecionada 21 Mar, 2015 por Ricardo Teixeira
 
Melhor resposta

Começando por Vénus (e Neptuno),  o movimento de rotação em sentido oposto aos restantes deve-se provavelmente a uma colisão no passado, com um copro de massa considerável, colisão tão violenta que fez rodar o seu sentido de rotação. Quando um corpo rota e o forçamos a tobmar o seu eixo de rotação mais de 90º, podemos ver que o sentido de rotação se inverte.  Queme está a ler, faça rodar lentamente uma tijela e  tombe o seu eixo, enquanto roda. Com esta experiência, fica claro.

Quanto à maior velocidade angular dos planetas gasosos, veja-se que estes têm grande massa. Formaram-se, portanto, a partir de partes de maior massa e maior extensão (do que no caso dos planetas como a Terra) expelidas da nuvem protossolar (nuvem primordial que origiou o Sol, os planetas e outros corpos deste sistema).

Na agregação gravitacional (por acreção), o seu momento angular aumentou mais (em obediência à lei da conservação do momento angular) do que nos corpos que se formaram a partir de  parcelas de matéria de menor massa e menor dimensão.

Na contração de um sistema em rotação, originada por forças interiores, o momento angular* mantêm-se constante, e logo uma redução de diâmetro tem de ir acompanhada por um aumento de velocidade angular de rotação [pense-se na bailarina , quando (a rodar) aproxima os braços do eixo do seu corpo]: a sua velocidade angular aumenta (menor período de rotação). Outra razão tem a ver com o facto destes planetas, por terem massas enormes terem colectado muito mais matéria à sua volta, que já possuía momento angular proveneiente da nuvem primordial. A aproximação e colisão dessa chuva imensa de matéria, que levou à acreçao de mais matéria ainda, aportou mais momento angular a esses palnetas gigantes gasosos. É compreensível que num "campeonato de acreção", ganhem os corpos de maior massa inicial...

* Para quem estiver menos familarizado com o conceito de momento angular (L), pode dizer-se que este mede  "a quantidade de movimento em rotação". Para uma partícula de massa m, à distância r do eixo de rotação,  girando circularmente em torno do eixo de rotação com velocidade v, o seu momento angular L valerá, em relação a esse eixo:

L = m v r

Para uma esfera de massa M e raio R, a girar com velocidade angular w, será L =I w , com I (momento de inércia) a valer I = (2/5^) M R^2   . Portanto,  para a esfera, L = [(2/5) M R^2] w .

No Sistema Internacional de Unidades (SI), o momento angular mede-se em  kg.m^2.s^-1

(NOTA_--escrevo aqui "w" , e não o ómega minúsculo que devia ser, por este carácter não estar disponível nas ferramentas aqui presentes)

GA

 

 

 

 

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