全景百科 生活 为什么宇宙中所有的行星都是圆的?是什么力量造成的?

为什么宇宙中所有的行星都是圆的?是什么力量造成的?

在宇宙,有无数各种各样的天体。奇怪的是,不论是恒星还是行星,再或者是一些卫星,都是球形的。很多人都问过我:为什么这些星球都是球形的呢?到底是什么力量导致的呢?其

事实上,行星呈球形的原理与地球上水流的原理是一样的。自然界中的水为什么会从高处流向低处?为什么在自然界中看不到稳定形状的河流、湖泊和海洋?答案很简单,那就是它们受到重力的影响,会流向低洼地区。

这里所说的“高”和“低”其实是相对的概念。地球是球形的,那么绝对的高点和低点在哪里呢?所谓低,其实就是指距离地球质心较近的位置,也就是距离地球中心较近的地方。

对于水来说是这样,对于固体也是如此。尽管岩石非常坚固,但它们也可以在天体尺度上“流动”。例如,山体滑坡和砾石瀑布实际上是坚固的岩石,它们以自己的方式“流动”。他们降落在地面上,比原本在山上的位置更靠近地心。

这些是小规模的变化,还有大规模的变化,就是地震。当地震发生时,更多的山体崩塌,更多的岩石掉落。火山等类似的地质活动也会产生同样的效果。一两次地质活动造成的变化与整个地球相比微不足道,但如果时间足够长,一个天体就会越来越接近球体。

有时,仅一项地质活动就能产生明显的影响。比如2011年日本大地震甚至使地球自转加速了1.8微秒!这是因为地震使地球更接近球形,自转力臂减小,而角动量保持不变,因此角速度增大。

这仍然是一个像地球一样的固体行星。如果是像木星或太阳这样的气态行星,由于“流动性”更大,表面会更“光滑”。

为什么宇宙中所有的行星都是圆的?是什么力量造成的?

但他们还有另一个故事。尽管它们的流动性使它们更光滑,但它们也更容易发生形状变化。虽然它们的局部不会产生像水一样的固体的有角的高低结构,但整体仍然可能会变形。

以木星为例。它是太阳系中旋转最快的行星。完成一圈仅需9小时55分30秒。由于赤道最大,而且气态行星相对蓬松,木星的形状非常平坦。它的赤道半径为71,492公里,极地半径为66,900公里。前者是后者的1.069倍。

土星和木星一样,是一颗快速旋转的气态行星。虽然自转速度比木星慢(10小时33分38秒),但土星的密度比木星小,所以比较平坦。它的赤道半径为60,268公里,极地半径为54,364公里。前者是后者的1.109倍。

土星的形状夸张吗?还有更夸张的天体。

距离我们约1800光年,有一颗名为WASP-103b的系外行星。它也是一颗巨大的气态行星,甚至比木星还大,质量约为木星的1.5倍。

它还有一个特点,就是距离主星WASP-103非常近,不到太阳与地球距离(约300万公里)的2%。因此,它的表面温度也相当惊人,达到了2508K。我们知道气体遇热膨胀,遇冷收缩,因此它比木星还要蓬松。再加上宿主恒星巨大的引力,被拉成了足球的形状!

为什么宇宙中所有的行星都是圆的?是什么力量造成的?

总而言之,宇宙中某个天体的出现不仅与它自身的属性有关,还取决于它是否受到其他天体的影响。只是大多数天体与其他天体的距离都比较远,所以通常都是它们说了算。

事实上,即使是固体,地球也会因自转而呈现椭球体的形状。地球赤道半径为6378.137公里,极地半径为6356.752公里。虽然不像木星和土星那么夸张,但仍然非常接近完美的球体。

不管地球表面有高山有盆地,在我们人类看来高低起伏,即使是最高的珠穆朗玛峰(8848.86米)或最深的马里亚纳海沟(11034米)也无法与地球相比。地球平均直径为12756公里。值得一提的是。如果地球有苹果那么大,那么珠穆朗玛峰的高度就和苹果皮差不多,几乎等于什么都没有。即便如此,我们也不能说地球是一个完美的球体。

从这个角度来看,宇宙中并非所有天体都是球形的。

而且,只有质量较大的天体才有形成球形的基础。如果质量比较小,引力就很弱,不足以形成球体。我们不会看到路边的一块石头在重力的作用下变成了球体。

因此,“一块岩石”的质量能否达到球形的程度,应该有一个分界线。天文学中有一个术语叫“它自身的引力足以克服它的刚性力,使天体呈现球形”或“达到静水平衡形状”。

为什么宇宙中所有的行星都是圆的?是什么力量造成的?

在太阳系中,这也成为区分天体的标准。凡是不符合这个标准的天体都统一称为小行星。符合这个标准的行星称为矮行星或行星。与冥王星一样,它满足这个标准但不满足下一个标准,因此被归类为矮行星。

太阳系中最小的矮行星叫做谷神星,直径只有约950公里。较小的行星都是小行星。事实上,当谷神星第一次被发现时,它就被归类为小行星。直到矮行星的概念出现后,才因其球形而被提升为矮行星。

在太阳系中,还有一些比谷神星更小的小行星,也是球形的,比如智神星。然而,由于小行星和矮行星之间没有明确的数据界限,因此这些小行星是否能够晋级的问题一直存在。

至于比它们小的天体,形状也是各种奇特,比如日本探测器采集样本的小行星龙宫

1993年伽利略号探测器近距离访问了小行星艾达

更夸张的是星际天体“Oumuamua”,它从其他恒星穿越浩瀚宇宙来到太阳系。

用户评论


浮光浅夏ζ

这个话题真是太有意思了!我一直很好奇为什么星球是圆形的。

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烟花巷陌

肯定是因为重力把它们拉成这样子吧?

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凉笙墨染

上网查了一下,好像叫万有引力… 真的很难想象这么强大的力量在作用

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熏染

我猜可能是星球形成的时候就开始形成了这个形状。像水滴一样嘛

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青瓷清茶倾城歌

圆形对能量的分布是最稳定的?

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颓废i

太烧脑了,感觉宇宙深处还隐藏着很多秘密!

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追忆思域。

书上看过说土星有一点扁塌的感觉,证明不是所有星球都是完美圆形的吧?

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暮染轻纱

如果重力真的这么强大,那我们地球是不是随时都可能会被拉变形啊!

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万象皆为过客

有没有可能在宇宙中还存在着其他形状的星球呢?

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遗憾最汹涌

这个标题把我勾起来了!我要去搜一下相关的资料!

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莫失莫忘

物理学真的太复杂了,我不太懂那些公式和原理……

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野兽之美

说不定某个星球是方形的…… 哈哈,想想就觉得很有趣!

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逃避

我一直都觉得宇宙好神秘啊!

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枫无痕

要研究这问题还需要很多科学家不断的探索吧?

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我绝版了i

太难想象了,宇宙中充满了我们无法 fathom 的奥秘!

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孤者何惧

我想了解一下万有引力如何起作用呀!

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愁杀

我记得看过一部科幻电影,里面有一颗红色的星球是方形的…好酷哦!

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〆mè村姑

地球是不是真的像我们看到的那样圆形的啊?还是说有什么别的形状?

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|赤;焰﹏゛

宇宙中的星球形态多样化也许是更高级的存在…

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作者: xiaobian

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