“坐地日行八万里”，是因为地球在自转！但地球为什么能自转呢？

“坐地日行八万里”，是因为地球在自转！但地球为什么能自转呢？

度过了几年儿童时光后，我们转而步入青少年时期。在经历了奇迹般而又短暂的青少年时代后，我们成年了。最终，我们到了开始被人们称为老年人的年纪。在这些年里，我们听过成千上万的事实和断言。在这之中有些是被我们质疑过的，但是其中的大多数则永远地烙印在了我们的脑海里。

比如有这么一件事就已经被大多数人认为是事实，那就是行星都会自转。太阳系中的每个行星都会自转，这是被所有人都接受的、众多不可否认的宇宙事实之一。可是你有没有质疑过这一“事实”呢？更具体地说，你有没有好奇过为什么行星会自转？

动量

在深入研究天体世界之前，让我们详细地剖析一下这个简单而又迷人的物理学概念吧。简单说来，动量就是“运动着的质量”，或者说一个天体所具有的运动的“量”。假设有一个物体有质量，且正在移动，那么我们就说它有动量，也就是说我们需要一些努力去使它停下运动。可能你在体育领域已经听说过很多次“动量”这个词；如果一支橄榄队已经连续几次都获得了胜利，那么他们就被说成是有一定的“正动量”，这就意味着他们的竞争对手需要付出相当多的努力才能打败他们。

在科学领域，当一个物体（具有质量“m”）以一定的速度“v”运动，那么它就具有一个动量，其大小可用“mv”（“m”和“v”的乘积）来表示。

角动量

与动量非常类似，角动量是当一个天体在做旋转运动，或者做经过或不经过它本身的绕轴运动后聚集的“动量的量”。你身边就有很多角动量的例子，比如当一个人传球时扔出的旋转传球，再比如一颗子弹在离开枪口时会自转，以及等等。是的，参照本篇文章的标题，行星也是因为有着角动量而旋转的。

图解：投球-在刚扔出球时会给它一个自旋

角动量的保护机制

从技术角度上说，角动量的保护原则说明，“如果一个系统上没有净外扭矩的作用，那么这个系统的总角动量会维持不变。”

假设在没有外力作用下，有两个物体相互作用（比如两个橡胶球相互碰撞），那么这个两个物体组成的系统的总角动量保持不变。这就意味着在它们相互作用之后的角动量净损失为零。

滑冰运动员

有一个阐述角动量守恒最好的例子，那就是滑冰运动员的自旋运动。你可曾好奇过，他们是怎么看起来毫不费力地改变他们的旋转速度的吗？他们伸展双臂和双腿，以减慢他们的旋转速度，但当他们将四肢收向身体（以身体其余部分构成的线为轴，绕此轴做旋转运动），由此他们就能快速旋转。这原理直接适用于行星的旋转。

图解：图片中哪里体现了行星运动符合这一规律呢？

当星和行星形成之初时，它是符合的。它们的形成，是由于气体和尘埃所形成的大量的云的坍塌。由于星系的总引力，云本身和云中的物质都是在运动的。因此当我们从云的中心看时，它似乎是在做着旋转运动的。

然而，当一朵云坍塌了，它的所有组成成分也会独立地各自分解成许多小块（当我们说着“小块”，是以数百英里为单位来考虑的；拜托，我们正在讨论宇宙哎！）每个碎片都含有母云的一部分角动量。最后这些旋转着的云自发变扁，成为许多原行星盘（原行星盘就是围绕着一颗被自转压扁的、正在形成的恒星周围的气云）。行星和恒星就是从这些圆盘中诞生的。

尽管机制仍然不十分明确，吸积盘的粒子（一个由于万有引力影响而围绕在巨大天体周围的积聚层组成的旋转盘），每个都有它们自己的角动量，结合在一起之后，一个行星就形成了！

这就是我们所知道的，宇宙中每个行星都会自转的原因。值得注意的是，除了金星和天王星，我们太阳系的所有行星都是自西向东自转的。你应该为自己感到骄傲！现在你知道了行星中最常见，也最有趣的行为-它们的共同特征，自转！

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. Ashish- sciabc

NASA

Ask an Astonomer

Scientific American

Rotation of Planets – San Jose State University

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