你有没有想过,为什么我们熟悉的行星几乎都是圆形的,而不是立方体或者圆柱体呢?有趣的是,虽然行星看上去是完美的圆形,但实际上它们并不完全是。本文将解释其中的原因。
首先,行星近乎圆形的形状主要由两个因素决定:引力和球体的特性。
引力:宇宙的塑造者
引力是一种作用于所有具有质量物体的基本力,质量越大,引力就越强。它在行星形成过程中扮演着关键角色。
行星的形成始于尘埃颗粒的聚集,这些颗粒逐渐变大,变成鹅卵石,再变成更大的岩石。原始行星盘中的气体帮助固体物质颗粒粘在一起,形成更大的结构,称为原行星体。虽然一些会破碎,但其他会继续存在,成为行星的基本构建模块。
随着时间的推移,这些原行星体变得越来越大,吸引越来越多的物质,直到它们成为一个巨大的单一物体。随着行星的不断增长,其引力变得更强,吸引更多的物质向其中心聚集。这个过程一直持续到行星变得足够大,能够清除围绕其主星的轨道。
在行星形成过程中,其物质处于流体状态(不一定是液体,这里指可以流动)。这允许物质很容易移动并根据引力的拉力排列成球形。
行星上的引力向所有方向均匀地作用,将物质拉向其中心,增加其核心密度。这种引力拉力使行星形成球形,本质上是圆的三维形式。
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为什么是球形?
球形是最对称的形状,可以由物质吸积形成。正如前面提到的,引力向所有方向均匀地作用,使球形成为抵抗变形最完美的形状。如果一颗行星是立方体,它的角会更容易受到碰撞和变形。
此外,球体在给定表面积下的体积最大。这意味着一个球形的行星比其他形状的行星有更多的空间容纳其物质。
行星为什么不是完美的圆形?
虽然我们太阳系的所有行星看起来都是完美的球形,但实际上它们都不是。不过,有些比其他更接近球形。水星和金星是最接近球形的,而土星和木星由于赤道的凸起,是最不接近球形的。
为什么行星赤道会凸起?这是因为它们绕自己的轴旋转。当一个物体旋转时,外边缘必须比内部更快地移动才能跟上。这个原理适用于任何旋转物体,不管是大型摩天轮、台扇还是像蓝光光盘这样的小东西。外边缘在相同的时间内必须覆盖更大的距离。
在行星的赤道,一个旋转需要遍历最长的距离。引力试图把一切都聚集在一起。然而,行星的旋转产生离心力(物质想要像轮胎甩泥一样“飞走”),导致赤道出现“凸起”,这里是离心力最强的区域。这种额外的宽度被称为赤道隆起。
像太阳系所有行星一样,地球也有一个赤道隆起,但它相当小:地球赤道的宽度比两极的宽度大约宽43公里。换句话说,这个差值大约是赤道直径的1/300。(如果把地球缩小成赤道直径为1米的球体,那么赤道隆起只有3毫米。)
火星的隆起比地球大得多:大约是其赤道直径的1/150,但与土星相比仍然微不足道。土星是太阳系所有行星中隆起最大的一颗,其赤道厚度比两极之间的直径大约厚1/10。
所以,行星是由于引力和球体的特性而呈圆形,由于旋转产生的离心力,它们不是完美的圆形。返回搜狐,查看更多