宇宙中为什么几乎所有的天体都是球形的呢?有什么必然的因素吗?

2022-12-25 18:07

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恒星、行星和卫星基本上都是球形的,这主要归于重力因素,重力会试图把所有的物质都拉到引力中心。物体质量越大,引力场就越强,物体中的所有原子都向引力中心靠近,除非被外力所阻挡。所有物质都需要尽可能靠近中心,最终的结果就是一个球体。如果在一个不受外力干扰的环境中放置一个水滴,最终水滴会达到一个平衡呈现完美球形。

另外一个例子,假设要建造一座高楼,需要建立一个非常坚固的地基来支撑以对抗引力的作用。如果地基不够坚固,重力会把建筑物拉下来,建筑物倒塌,类似情况发生在所有行星和恒星。让我们假设一颗行星以一个立方体开始,立方体的各个角落可以看作是高层建筑(成千上万千米)。没有任何地基能够支撑如此高的建筑,重力最终会把这些建筑拉向中心,最终把立方体变成一个球体,将引力中心变成物理中心。

但不是所有的天体都是球形的,较小的比如只有几英里的小行星,仍然存在各种形状,因为这些天体的引力不够大,不足以克服机械强度,如火卫一(下)。

另外大多数天体都是绕着轴旋转的,这些天体实际上也不是完美球体。快速的旋转使中间的位置变平,使赤道更宽。如地球就是一个例子,形状为一个扁球体。木星更平,因为它旋转得更快,木星上的一天只有9.9小时。而太阳旋转很慢,所以太阳几乎是一个完美的球体,但是有一些恒星旋转非常快。如VFTS 102(下图),一个蜘蛛星云中巨大的恒星,旋转的速度是太阳的100倍,这种快速旋转,导致向心力就会克服引力作用,形成了扁球体形状。

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宇宙中,为什么几乎所有的天体都是球形的,这有什么必然的因素吗?
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