為什么宇宙中所有的星球都是圓的
星球之所以都是圓的主要是由于萬有引力和星球的自轉(zhuǎn)引起的。
對于恒星而言:由于其表面溫度非常高,溫度最低都有上千度,這使得恒星上的所有物質(zhì)都只能以氣體形式存在。氣體擴散在各個方向都是相同的,范圍也是大致相等的,同時各部分的氣體,都受到了萬有引力的控制。因此在這些力量取得平衡的情況下,它的外表定成了個圓球形,這就是我們看起來的恒星都是圓形的一個理由
對于行星而言:行星雖然表面是固態(tài)的,不是氣體狀態(tài)的,但是它剛形成的時候也是一個由熾熱的熔化物質(zhì)組成的星球。由于行星自身會自轉(zhuǎn),這就把它的形狀變成為球形或扁球形的了。
為什么宇宙中的星球都是圓的不是方的?
我們都知道星球之所以是圓的,是因為重力場的作用力源自於星體中心,將所有的物質(zhì)都往內(nèi)拉;而星球的巨大本體加上內(nèi)部放射性元素所產(chǎn)生的熱量,其行為表現(xiàn)就像液態(tài)一樣,向長期來自重力中心的萬有引力作用屈服,因此形成圓形。
想要使所有的物質(zhì)都盡量靠近星球重力中心,唯一的辦法就是形成球狀;這個過程稱為均衡調(diào)節(jié)(isostatic adjustment)。 但是并不是所有的星球都是圓的 對於較小的星體,好比說小行星(asteroid),其重力就太小而無法超越本身結(jié)構(gòu)的力量。因此,這些星體也就保有不規(guī)則及不完整的形狀,而不會形在行星的定義中有一條,其引力要足夠大,能夠維持自身為球型。實際上,小行星、彗星等就不是球型的,各種奇怪的形狀都有。而行星和恒星之所以是球體,是因為引力的作用。首先想象一個太空中的液體星球,其形狀是有棱角的正方體。那么正方體每個面對于星球上的人來說就像一個大坑,因為面中心距離地心更近,面邊緣處的液體于是就在引力的作用下向面中心流動,時間長了,就趨近于球體了。而對于引力足夠大的星球來說,固體之間的相互作用,在足夠長的時間尺度內(nèi),是遠遠小于萬有引力的影響的,所以就算是堅硬的巖石星球,也會最終成為球體。另外,星球也不是嚴格的球體,由于自轉(zhuǎn)的慣性離心力作用,赤道要稍微隆起一點。
宇宙中的星體為何大多都是圓的?
宇宙中的恒星、行星以及衛(wèi)星大都是球形的,這一切的原因都可歸結(jié)為重力。物體中所有的原子都被拉向一個共同的重心,而電磁力以及核力能夠阻止繼續(xù)坍縮,兩者達到平衡,最終的結(jié)果可能是一個球體。在實際中,直徑低于500公里的星體通常是呈現(xiàn)出不規(guī)則的形狀。
重力在所有的空間方向上都是均勻的。星體的質(zhì)量越大,指向中心的引力就越強,在其表面上的物體被拽向中心的趨勢也越強。例如,在地球上建造一座超高的建筑物,必須要確保大樓有一個非常堅實的地基,否則在地球引力的作用下,大樓將會壓垮地面而倒塌。
如果星體呈現(xiàn)出立方體,那么,立方體的角落會比星體的其他部分高得多。只要星體的質(zhì)量足夠大,任何“地基”都沒有足夠的強度來支撐這些角落的重量。因此,在重力的作用下,這些異常凸起的角落將會垮塌。在長時間的引力作用下,即使是固體巖石也會像液體一樣流動,雖然速度非常緩慢。立方體星體的角落最終會被壓扁,從而形成較為均勻的球體。
不過,星球其實并非是完美的球體。由于自轉(zhuǎn),星球的赤道附近會凸起,兩極則被壓扁,我們的地球就是這樣一種扁球體。在太陽系的幾大天體中,木星的形狀較扁,這是因為它的自轉(zhuǎn)速度最快,木星上的一天僅為9.9小時。木星的赤道半徑為71500千米,而極半徑為66900千米,所以木星的形狀呈現(xiàn)出較為明顯的扁球體。
恒星的情況也是一樣的。太陽的自轉(zhuǎn)速度很慢,平均自轉(zhuǎn)周期約為27.3天,所以太陽幾乎是一個完美的球體。但有一些恒星的自轉(zhuǎn)速度極高,例如,蜘蛛星云中的VFTS 102恒星。這顆恒星的自轉(zhuǎn)速度是太陽的100倍,所以它的外形呈現(xiàn)為非常明顯的扁球體。如果VFTS 102的自轉(zhuǎn)速度再高一些,它的結(jié)構(gòu)將會解體。
為什么幾乎所有的星球是圓的
星球為什么是圓的?
本文發(fā)布于:2023-02-28 20:28:00,感謝您對本站的認可!
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