質問: 惑星の自転速度を決める要因は何ですか?
回答: 惑星の自転速度を決める要因は一つではなく複数あるので、これが要因だと単純に言い切る事は出来ません。 惑星が形成された段階でどれだけの自転速度だったか(どれだけの角運動量を持っていたか)や、潮汐力など自転の速度を変える要因が存在するかなど、様々な要因が組み合わさることになります。 惑星の形成段階では、どのような衝突があったかによって自転速度は変わり得ます。 原始惑星と呼ばれる、惑星より一回り小さいサイズの天体がまず形成され、それが衝突・合体して惑星へと成長します。 衝突は複数回起きますが、どのような角度や相対速度で衝突したのかによって自転速度は変わります(同時に自転軸の傾きも変化します)。 また、特にガス惑星の場合は周囲から大量にガスを取り込むので、ガスが持っている角運動量もそのまま惑星に取り込むことになります。 木星や土星のような巨大ガス惑星は大量のガスを取り込み、自転速度は非常に速くなっています。 形成されたあとに速度を変える要因が無ければ自転速度はほとんど変わりませんが、そうでは無い事も多いです。 例えば地球の場合は月が存在し、月の潮汐力によって地球の自転は僅かずつですが減速されています。 月が形成されたばかりのときは地球の自転周期は数時間程度でしたが、何十億年に渡って月に減速され続けてきたため、現在の24時間にまで減速されました。 地球の自転が減速した分だけ月が角運動量を獲得し、月の軌道は地球から少しずつ遠ざかっています。 また、水星の自転周期は太陽の潮汐力によって減速を受けたと考えられています。 水星の自転周期と公転周期は2:3の安定な共鳴状態にあり、太陽を2周する間に水星は3回自転しています。 これは太陽の潮汐力によって減速され、現在の共鳴状態にロックされたためです。 太陽系外惑星には水星より遥かに恒星に近い所を公転する惑星もあり、このような惑星は自転周期と公転周期が完全に一致する状態でロックされていると考えられています。