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  • 为什么所有行星都是圆球形的?

    如今人们常常会问,为什么我们已知的行星总是呈现出圆球的形状?如果你曾有过类似的疑惑,那你很幸运!这可不是什么未解之谜,对于这个问题,天文学家可以给你一个合理而科学的解释。那么到底为什么所有银河系已知行星都是圆球形的呢?

    为什么所有行星都是圆球形的?

    如果我们仔细观察一下,就会发现除了土星还有它巨大的环以外,所有行星和大部分卫星都是圆球形的。怎么回事呢?宇宙运行的规律纵然很多,我们已经略知一二了,为什么它在我们看来依然如此神秘而不可捉摸呢?

    为什么所有行星都是圆球形的?

    图解:系外行星

    答案在于艾萨克·牛顿在十七世纪提出的万有引力定律:两个物质粒子相互吸引,吸引力与它们的质量成正比,并且与它们的距离的平方成反比。

    简言之:在每个固体或液体内,所有粒子都被一个称为重心的点所吸引。物体之间的距离越近,它们相互吸引的力量就越大。这种现象被称为吸积。

    吸积现象源于行星的诞生?

    为什么所有行星都是圆球形的?

    图解:一颗被碎石包围的脉冲星(中子星)最终可以形成行星。

    最初,行星只是一些微型星团

    为什么所有行星都是圆球形的?

    这些行星原本是一簇簇微小的星团,抑或星尘,抑或岩石。随着其质量逐渐增加,它们变成了小行星。接下来,一部分小行星的质量会持续增长,当其中一些变得足够大之后,我们就可以称之为行星了。这就是在45亿年前通过吸积形成了行星的过程。

    在地球表面,所有物体都被地心所吸引。这种重力现象会造成物体垂直下落。换句话说,重力不仅是我们“脚踏实地”的原因,而且还是我们脚下这块“地”变成圆球形的理由。

    在没有引力和重力的情况下,天体是什么形状的?

    为什么所有行星都是圆球形的?

    图解:矮行星冥王星

    任何足够大的天体都会在流体静平衡的状态下自然演化。在没有旋转的情况下,吸引力能够使物体具有完美的球形。

    这个规则不适用于彗星和小行星

    该规则不能应用于小行星或彗星,因为其内核不够大。那些宇宙空间中漂浮的碎石也同理:由于体积太小,内核引力将不足以克服岩石的引力,所以无法使岩石变形。

    为什么所有行星都是圆球形的?

    另一方面,某些卫星(例如月球),还有太阳,某些恒星或某些半径大于500 km的大型矮行星,其形状可以像太阳系的大行星一样圆。

    行星的形状有可能会发生改变吗?

    为什么所有行星都是圆球形的?

    图解:太阳系的行星

    从大多数已知的行星诞生到现如今,已经有45亿年的时间。它们的形状自始至终几乎没有改变。这是由于良好的质量分布确保了它的凝聚力和稳定性。另外,以稳定的速度旋转会使引力更倾向于体积更大的那个天体(例如太阳)。

    为什么所有行星都是圆球形的?

    为了获得不同形状的行星,就需要一个更强大的吸引力出现在离太阳系不远的地方。根据它在宇宙中的位置以及与现有行星的接近程度,它可能会吸引一部分物质,从而赋予行星不同的几何形状。

    有例外吗?

    为什么所有行星都是圆球形的?

    老实说,其实地球就是个例外,因为地球的两极相对来说比较平坦,而其赤道附近反而鼓鼓的。为什么呢?这是由于其自身旋转导致了这种变形。自身旋转会把那些垂直于旋转轴的物体都向外推出,久而久之,那些垂直于旋转轴的物体会变得突出,而与旋转轴水平的物体就变得扁平了。

    两极扁平不是地球的专利

    地球表面并不完全光滑,它是一个两极稍扁,赤道略鼓的不规则球体。在经过精妙的重力计算之后,地球既保证了我们这些渺小的生物不会从地面消失,也确保了山脉这样庞大的存在。在土星上,这种两极扁平现象尤为明显。实际上,天文学家在大量的行星,恒星甚至黑洞中都发现了这种现象。

    为什么所有行星都是圆球形的?

    图解:黑洞的艺术概念

    尽管深邃神秘的宇宙看起来充满了随机性,实际上一切都经过了精密计算和衡量,一切都蕴含着逻辑的艺术。人类已经揭穿了宇宙的一小部分秘密,但接下来还有无限的神秘等着我们去发现、探索。

    参考资料

    1.WJ百科全书

    2.天文学名词

    3. Xiaotong. Q- dailygeekshow

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