¿Qué da lugar a la variación de las velocidades y direcciones de revolución en los diferentes planetas del sistema solar?

La Ley de Conservación del Momento Angular describe que los planetas más cercanos a la órbita solar son más rápidos que los planetas más alejados del sol. Se ha ilustrado como una patinadora sobre hielo que gira su velocidad tirando de sus brazos; y ralentiza su giro moviendo sus brazos hacia afuera.
La ley es esencialmente una constante universal, y es la razón por la que sabemos que existe materia oscura: las estrellas más cercanas al centro de una galaxia no orbitan mucho más rápido que las estrellas más alejadas; esto implica que la masa no está concentrada en el centro galáctico , pero se extiende más allá del halo. Por lo tanto, ~ 70% de toda la masa es inobservable.

La teoría común de por qué los planetas orbitan en la misma dirección sostiene que el universo tenía algo de energía rotacional inicial al inicio. Cuando las nubes de gas se agrupan, la Ley de Conservación de Energía (si no recuerdo mal) dicta que la energía cinética (rotacional) no se puede destruir, por lo que se imparte a la masa a la que se une la materia. Básicamente, una estrella absorbe la energía rotacional de la materia que se une a ella.
Incluso si la materia en el disco de acumulación está viajando en sentido horario (opuesto a la dirección común), miles de millones de años de conflicto con polvo y materia en sentido antihorario y rocas y planetas asegurarán que cualquier objeto sea neutralizado.

http://www.ifa.hawaii.edu/users/…

Dependiendo de las velocidades lineales y del contenido de materia en 3D de los cuerpos central y planetario, cada cuerpo planetario tiene una ruta orbital de referencia sobre su cuerpo central. El cuerpo planetario puede entrar en su trayectoria orbital estable solo desde la parte trasera, en el ángulo de aproximación correcto y a través de cualquiera de las dos ventanas cónicas permitidas en el espacio. Estos parámetros son muy estrictos y solo aquellos macro cuerpos que cumplen con estas condiciones pueden entrar en un camino orbital estable alrededor de un cuerpo central. No hay desarrollo gradual de las órbitas planetarias. Los cuerpos planetarios y centrales en un sistema planetario, como grupo, se mueven en la misma dirección, a lo largo del camino circular alrededor del centro galáctico. ver: órbitas planetarias

Podemos pensar en el Sistema Solar como el resultado de un proceso en el que algunas condiciones iniciales desconocidas condujeron a todo tipo de cosas. Se forman cometas, asteroides y planetas, chocan entre sí, se rompen, etc. En este contexto, no sorprende que haya una gran variación.

Algunas cosas son predecibles, como la velocidad orbital que reduce la distancia con el Sol, las órbitas estables dependiendo de los planetas masivos, Júpiter en particular. Más allá de eso, todo vale …

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Es el resultado final de miles de millones de años de colisiones y encuentros cercanos entre gigantes gaseosos, planetas grandes, planetas pequeños, planetas menores, asteriodos grandes, asteroides pequeños y todas las demás cosas que se formaron en los primeros días del sistema solar. Todo se ha vuelto relativamente silencioso ahora, de hecho pacífico, pero en el comienzo del sistema solar fue un caos, con gigantes de gas cambiando sus órbitas después de encuentros cercanos entre sí y mientras se mueven cambiando planetas más pequeños (suponiendo que lograron escapar) ser tragado)
Una de las colisiones entre la tierra primitiva y un protoplaneta del tamaño de Marte fue la responsable de la formación de la Luna y la inclinación actual del eje de la Tierra.

La distancia desde el Sol se formó y la relación entre el período de órbita y su eje semi mayor, descubierto por Johannes Kepler, con la ayuda de los años de datos recopilados por Tycho Brahe.

Kepler descubrió que existe una relación precisa entre el período de la órbita, T, con el eje semi mayor de la órbita, R, como ese, para cualquier planeta que orbita en nuestro Sol, hay una constante “k” que satisface la ecuación:

k = T² / R³

Hay implicaciones, como cuando el eje semi mayor de la órbita es más corto, entonces el período también será más corto: incluso puede trazar un gráfico y encontrar el período para una sonda o planeta o asteroide que orbita a tal o cual distancia.

Las leyes del movimiento planetario de Kepler