惑星の環がホスト星の周りの惑星の軌道に垂直（またはほぼ垂直）になることは可能ですか？
惑星の環がホスト星の周りの惑星の軌道に垂直（またはほぼ垂直）になることは可能ですか？
回答
はい、天王星の環の平面は、太陽の周りの軌道の平面に対して約98度にあります。
これは、リングシステムが軌道ごとに2回あなたの写真のように見えることを意味します。惑星が太陽の周りを回るとき、リングはまだ軌道面に対して98度傾いていますが、太陽から見ると徐々に「正面向き」になります。これは、写真に示されている構成の後、公転周期の約4分の1で発生します。その後、公転周期のさらに4分の1後、天王星は太陽の反対側にありますが、図のようにリングが傾いています。
念のため、いくつかのアニメーションを投稿しました:)画像が明らかに縮尺どおりでないことを願っています。
これは可能です：
実際、天王星がしていることからそう遠くはありません。
上記のアニメーションはMathematicaを使って作成されました。カメラは惑星の軌道面の上にありますが、星の真上にはありません。リングは軌道面に垂直です。カメラが中心からずれているため、リングの側面が少し見えます。カメラは有限の距離にあるため、リングの平面とカメラからの視線との間の角度は軌道に沿って変化します。
一方、以下のアニメーションは物理的に不可能です。角運動量の保存はそれを禁止します：
リングは、リングを構成する粒子の軌道の平面上にあり、この平面（の法線の方向）は、惑星の軌道中に変化しません。当初、私はリングが自動的に惑星の赤道の平面上にあるだろうと思いました。これは土星のメインリングと天王星のメインリングの場合です。ただし、ここで説明するように、これを必要とする物理法則はありません。土星でさえ、異なる方向の薄いかすかなリングを持っています。
私の限られた理解は、リングの起源が役割を果たすということです。リングが以前の衛星の残骸で構成されている場合、その衛星が持っていた軌道をたどります。一方、リングが惑星系と一緒に形成された場合、または形成中の惑星からの噴出物でさえある場合、リングは正確に赤道面上にあるべきであると自然に感じます。
詳細を説明するには、天文学者が必要です。ウィキペディアを覗いてみたところ、赤道面のリングの方が安定しているのではないかと思います。特に、リングを無傷に保つために「羊飼い衛星」が存在する必要がある場合/いつ。明らかに、衛星は母惑星の赤道面の近くにある傾向があります。残りの衛星の重力がリングを他の方向にもっとひどく混乱させるかもしれません、それはそれが長くは続かないことを意味しますか？