Los planetas giran y giran alrededor de las estrellas en aproximadamente el mismo plano y, de hecho, existen planetas debido a la conservación del momento angular. Los planetas giran y giran alrededor de su estrella porque la nube de gas de la que se condensaron tenía una cantidad muy pequeña de momento angular. Del mismo modo, un patinador sobre hielo que comenzó a girar relativamente lento con los brazos extendidos, girará mucho más rápido cuando tire de sus brazos hacia su cuerpo. Por lo tanto, a medida que la gravedad atrae y contrae la nube de gas, cualquier velocidad de rotación que tenga aumentará considerablemente a medida que se formen el Sol y los planetas. Todos los planetas tienen aproximadamente el mismo plano orbital porque el momento angular neto de la nube original de gas estaba en ese mismo plano.
Pero, ¿de dónde vino el momento angular inicial de la nube de gas que se convirtió en el disco protoplanetario? Bueno, no necesitaba tener una rotación coherente a gran escala en su conjunto, todo lo que necesitaba era tener diferentes partes de la nube de gas moviéndose en diferentes direcciones (incluso al azar). Eso sería suficiente para crear una pequeña cantidad de momento angular distinto de cero que eventualmente causaría una rotación rápida a medida que la gravedad condensa la nube de gas en un disco protoplanetario (atrae los brazos de los patinadores sobre hielo :-). Las velocidades iniciales aleatorias de diferentes partes de la nube probablemente fueron causadas por explosiones de supernovas cercanas que también contribuyeron con todos los elementos más pesados que el litio a la nube y, por lo tanto, hicieron posible la vida de los seres de polvo de estrellas.
La razón por la cual los planetas se formaron es porque había demasiado impulso angular en la nube de gas para que el Sol solo contuviera todo el impulso angular de la nube. El momento angular rotacional del Sol es solo alrededor del 3.4% del momento angular total del sistema solar. La mayor parte del momento angular del sistema solar proviene del movimiento orbital del planeta Júpiter alrededor del Sol en casi el 60% del total. Los movimientos orbitales de Saturno, Neptuno y Urano juntos contienen aproximadamente otro 36% del total, lo que deja solo una fracción del porcentaje para todo el momento angular orbital y rotacional de los otros planetas y lunas del sistema solar. El sistema solar necesitaba planetas que orbitaran el Sol para absorber el impulso angular adicional que el Sol no podía retener.
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¿Cuánto tuvo que girar la nube de gas original para dar como resultado el momento angular observado del sistema solar? Bueno, para saber que tendríamos que saber qué tan grande fue la nube de gas que finalmente formó nuestro sistema solar. Las mejores estimaciones para ese tamaño es que probablemente era una esfera de gas que tenía aproximadamente 3 años luz de diámetro. Si tomamos eso como el número correcto y asumimos que todo el volumen de gas muy diluido en esa esfera gira como un cuerpo sólido, la superficie de ese cuerpo solo viajaría aproximadamente 0.2 milímetros por segundo. Entonces, puede ver que con muchas supernovas y otros procesos energéticos que ocurren cerca del vivero solar, no hay posibilidad de que el sistema solar, en su conjunto, termine con un momento angular total cero. Por cierto, la densidad de esa nube de gas inicial SÓLO habría sido un factor de aproximadamente 200 veces más denso que el mejor vacío que podemos hacer hoy en los laboratorios aquí en la Tierra; y eso significa que solo había alrededor de 8 millones de átomos por metro cúbico en la nube de gas pre-solar. No mucho por metro cúbico, ¡pero lo compensamos en volumen!