Rotacja różnicowa
Z różnicowej obrotu ( Super obrotowa ) jest stosowany, gdy prędkość kątowa z obracającym ciała / systemu w zależności od szerokości punktu lub jego odległości od osi obrotu, jest różna, tak, że organizm nie obracają się z tą samą prędkością w dowolnym miejscu. Nie jest to możliwe w przypadku ciał stałych .
Rotacja różnicowa jest zawsze związana ze ścinaniem .
Przykłady
Generał
Na przykład powierzchnie Słońca , Jowisza i Saturna mają rotację różnicową. Regiony w pobliżu równika obracają się zauważalnie szybciej niż te w rejonie biegunów . Zwykle galaktyki , dyski akrecyjne i protogwiazdy również mają rotację różnicową.
Ziemia
Zakłada się, że rotacja różnicowa między jądrem ziemi a płaszczem Ziemi jest wynikiem prądów przepływających przez geodynamo , które tworzą pole magnetyczne Ziemi . Oznacza to, że super rotacja jest prawdopodobnie konsekwencją, ale nie przyczyną, geodynamos.
Nasz układ Słoneczny
Układ słoneczny jest przykładem rotacji różnicowej : prawie cała masa jest zjednoczona w centralnym ciele - słońcu - a planety krążą wokół nich po prawie kołowych orbitach (generalnie: na orbitach Keplera ). Prawa Keplera opisują ruch, im bliżej centralnej masy znajduje się ciało, tym szybciej (zarówno prędkość sieci, jak i prędkość kątowa ) powinien się poruszać, gdy chce się poruszać w stałej / stabilnej sieci. W przypadku tych utworów otrzymujemy:
- : Prędkość orbity
- : Stała grawitacyjna
- : główna półosi / promień
- : Masa Słońca ( masa planety nieistotna w porównaniu z )
z następującymi:
- : Prędkość kątowa
Wynika z tego:
Rotacja słońca i planet gazowych
Równikowe obszary Słońca i planet gazowych mają krótszy okres rotacji niż bieguny.
Powodem jest prawdopodobnie to, że ciała niebieskie nie są sztywne i że moment pędu jest wypychany w rejony o największym promieniu w wyniku procesów termicznych, ponieważ cała materia, która porusza się szybciej niż przeciętnie z powodu ruchów termicznych w kierunku obrotu, jest jednocześnie wyższa Siły odśrodkowe wypychają na zewnątrz.
droga Mleczna
W 1927 roku holenderski astronom Jan Hendrik Oorta pokazały, że nasza galaktyki, Drogi Mlecznej , jest rotacja różnicowa: the gwiazdek w pobliżu centrum mają wyższą prędkość kątową niż w regionach zewnętrznych ( krzywą rotacji , Oorta wzór rotacja ).
Wnioski dotyczące rozkładu masy galaktyki można wyciągnąć z prędkości orbitalnych, korzystając z prawa grawitacji Newtona . Pokazuje, że prędkości orbitalne w galaktyce nie zmniejszają się na zewnątrz, co można by podejrzewać na podstawie rozkładu widzialnej materii, w niektórych galaktykach nawet nieznacznie wzrastają. Różnice między obserwowanymi prędkościami orbitalnymi a obliczonymi wartościami ostatecznie doprowadziły do założenia, że oprócz widzialnej, nieobserwowalnej ciemnej materii, musi istnieć inna forma materii .
Inna teoria próbuje wyjaśnić tę różnicę, modyfikując prawo ruchu Newtona (tzw. Zmodyfikowaną dynamikę Newtona ).
literatura
- Günther Rüdiger : Rotacja różnicowa i konwekcja gwiazdowa - gwiazdy typu słonecznego i słonecznego. Gordon and Breach, Nowy Jork 1989, ISBN 2-88124-066-6
- Hans C. Zebedin: Nowe próby określenia zróżnicowanej rotacji włókien. Diss., Univ. Graz 1993