為什麽太陽系中的行星都是球形的,背後有什麽科學原理?

科技 (160) 4个月前

最完美的幾何圖形是什麽?每個人心中都有屬於自己的答案,但是“圓形”肯定是得票最多的那一個,圓形和球形代表了圓滿,360°就是整個空間,不存在任何的死角。古希臘哲學家柏拉圖也認為,宇宙中最完美最和諧的形式就是球形,並且他認為我們腳下的陸地應該也滿足這種和諧的形式,大膽預言我們腳下的陸地是球形的。

為什麽太陽系中的行星都是球形的,背後有什麽科學原理? 第1张

其實在古希臘時代,很多哲學家和天文學家都意識到了我們腳下的這個星球是球形的,只不過沒有百分百確定的證據可以證明這個理論,並且對於大多數人來說,大陸是平坦的這個觀點更容易接受,畢竟在我們的日常生活中完全感受不到地球的形狀,只能感覺腳下的地面是平坦的。

直到今天,仍然有很多人相信地平論,但是已經有很多證據可以證明,我們腳下的這個星球就是球形的。不只是地球,太陽系中的行星也都是球形的,不論是地球這樣的巖石行星,還是木星這樣的巨型氣態行星,它們的外在形狀都是球形的。

為什麽太陽系中的行星都是球形的,背後有什麽科學原理? 第2张

宇宙中大部分恒星和行星都是球形的,是什麽力把這些星球變成了圓球?

首先,宇宙並不是全部天體都是球形的,只有質量達到一定程度的星球才會呈現球形,並且大部分行星的形狀都不是完美的球形,比如地球就是一個橢圓形的星球,行星的形狀很難呈現完美的球形,而大部分恒星的形狀會更接近球形,質量越大的天體形狀越接近完美的形狀。

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行星誕生於恒星留下的剩余物質中,太陽誕生於一個“行星狀星雲”中,所謂的行星狀行星其實就是死去恒星拋灑出的氣體和物質組成的,也就是說我們的太陽誕生於一個死去恒星的殘骸中,在未來太陽死後也會產生一個“行星狀星雲”,只不過要更小一些。

原始的太陽系星雲中大部分物質在引力的影響下聚集在一起,形成了太陽,剩余的一小部分物質形成了原始的行星,這些行星的引力會相互影響,把對方拉入到自己的軌道中,造成行星碰撞,碰撞的過程會讓這些原始的行星不斷融合,最終變成了太陽系現在的樣子,太陽系中的小行星帶就是形成行星過程中碰撞產生的碎片。

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行星的形狀會隨著體積和質量的增加不斷改變,科學家認為,月球是地球和另外一顆行星碰撞後的產物,原始地球和這顆行星碰撞融合成了一個更大的行星,碰撞產生的碎片形成了月球。

剛剛發生碰撞的地球肯定不是球形的,但是在引力的影響下,地球產生的引力會對整個地球產生影響,因為引力是十分均勻的,所有會慢慢把地球的形狀變成球形,這個狀態被稱為“流體靜力平衡”。

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當一個天體的質量達到1×10^21千克後,這個天體產生的引力就可以改變剛體力,把整個星球塑造為流體靜力平衡的形狀,一般情況下,行星的流體靜力平衡狀態都是接近球形的。

流體靜力平衡對於人類來說很重要,因為恒星在流體靜力平衡下才能保持穩定,如果沒有流體靜力平衡,那麽恒星很難保持穩定的狀態,就會發生向內坍塌或者是向外爆炸,一般這種情況只會發生在恒星生命的末期,這個時候的恒星內核燃燒殆盡,無法在保持穩定,整個恒星的引力平衡就會被打破,無法在維持主序星的狀態。

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把宇宙中大部分天體捏成球形的力就是“引力”,引力在無形之中創造了整個物質宇宙,從微觀到宏觀,處處可以看到引力的身影,但是對比其他基本力來說,引力又比較微弱,一塊小小的磁鐵就可以讓金屬可以地球重力。

引力塑造了行星,也塑造了恒星,行星狀星雲中的物質會因為引力聚集在一起,當物質的密度足夠後,引力的影響會讓這些粒子的運動頻率加快,大量的粒子相互碰撞就會產生高溫高壓的環境,恒星的核聚變會在這樣的環境下開始。

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宇宙大尺度下的天體結構,也是因為引力才可以保持長時間的穩定,較小的天體總是會圍繞著較大的天體運動,甚至是銀河系這樣巨大的星系,也在向著宇宙深處的“引力源”運動,引力維持了星系的穩定,也加快了天體的演化,當然,天體也不是百分百都是球形的,極少數情況下,恒星會在引力的影響下變成“梨形”。

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