为什么天体都是球形的?

为什么天体都是球形的?

天体并不都是标准的球形,它们只是看上去像是球形,或者说几乎是球形的罢了。

地球就是一个两极稍扁的扁球形;木星和土星由于其极高密度的大气,因而其两极看上去更扁。

恒星、行星和其他天体之所以都是球形,而不是正方形或是别的什么奇形怪状的样子,完全是万有引力作用的结果。

任何物体都会对其他物体产生吸引力。依据牛顿定律,万有引力的大小与两个物体间距离的平方成反比,而与物体相互间的位置无关。因而,有限多个不均匀分布的、一样的粒子总是倾向于聚在一起形成球状的团。在行星和恒星形成的过程中,同时还有许多其他力的作用。

假设在宇宙大爆炸后一段时间里,有大量不同的粒子不均匀地分布于宇宙空间中,由此形成了一大片分布不均的物质云,在这片物质云中,粒子彼此吸引,但整体的万有引力却没有达到平衡,就仍有某种扰动力使其旋转。有些粒子,可能因此而得到一颗伴星,那么两个天体间就有引力相互作用。当然,这其中还涉及电磁学、摩擦学和热学等等各方面的复杂问题。

这时,分散的物质云在引力的作用下逐渐聚合在了一起,同时由于其本身的非均一性和某些外力的作用而开始自转,于是便形成了一个大致的(不是完美球形的)旋转天体。它的形状将取决于其自转速度的大小,自转速度越快,其形状就越趋近于扁圆形。此外,这个天体的形状也与其组成物质的密度相关。

假设有一个呈标准球形的台球,在旋转中它会保持自己的外形近乎为球形;但若是一个旋转着的充水气球,则会呈两头扁、中间凸出的扁球形。事实上,天体大都有很大的质量和很高的自转速度,赤道附近的物质很可能会因此被甩离该天体,给它来一次“瘦身运动”。被甩脱的“赘肉”可能会四处分散开来,在某些情况下也可能会通过类似的过程形成一颗球状的卫星。