地球、太陽和月球都是圓的,是什麼力量把宇宙中的星球…


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地球、太陽和月球都是圓的,是什麼力量把宇宙中的星球搓圓了?

古人通常認為天是圓的、地是方的,雖然很早就有人提出地球是圓的,可是由於沒證據,基本上沒人相信。直到16世紀,麥哲倫的船隊完成環球航行,人們才相信大地是圓的,更準確來說是我們生活的這個地球是個球體。

在宇宙中像地球這樣的球狀天體有很多,月亮是圓的,太陽也是圓的,太陽系列的其他七大行星也是圓的。像這種圓圓的球狀天體被統稱為星球。

湯圓需要人用手搓才能搓成圓球狀,那麼是什麼力量把宇宙中的這些天體搓圓了呢?

在宇宙中,一般只有質量較大的密實天體才是球狀的。月球是球狀的,它是地球的衛星,質量比地球小。可宇宙中並不是所有衛星都像月球這麼圓。木星就擁有太陽系中最多的衛星,不過木星的很多衛星都不怎麼圓,只有那些質量較大的衛星才比較圓。像小行星、彗星等小天體都是不規則的。

由此可見,星體的形狀與其質量有關,質量越大就越圓。而把這些星球搓圓的力量就是萬有引力,質量越大引力越強,搓的也就更圓。

天體的形成源於引力,其形狀也主要與引力有關。世間萬物都是由微小的粒子構成的,這些物質在萬有引力的作用下匯聚成團,最終像滾雪球似的越滾越大。

在星體形成時,物質會向引力中心收縮。引力源於質心,作用於四面八方,只有當這個天體呈球狀時,各個方向上的力才能保持平衡,大質量天體的結構才能保持穩定。此時,這個星體便處於流體靜力平衡狀態,形狀趨於圓球形。恆星不會向內坍縮或爆炸,就是因為處於流體靜力平衡狀態。

當質量超過一定的限度,天體就只能是圓形的。構成天體的物質也存在抵抗力,當質量較小時,引力太弱,無法克服天體自身的剛性,所以這些小天體的形狀是不規則的。隨著質量的增加,引力變得越來越大,在自重的作用下,即使是鋼鐵也會像麵團一樣發生形變,引力就會把這些天體搓的越來越圓。

一些引力場極強的星球,比如中子星,它不僅非常的圓,在超強引力的作用下,表面也非常的光滑,幾乎沒有太大的凸起。在引力的限制下,由於岩石結構強度有限,地球上的山最高也不會超過2萬米。

此外,天體的形狀還與其自轉有一定的關係,在自轉產生的離心力作用下,會略成橢球體。宇宙中基本上沒有絕對圓的星球,也就是不存在形狀是圓球狀的天體,都只是近似為橢球體。

在太陽系內最圓的就是太陽,扁率(其值介於0和1之間,數值越小越接近圓球)僅為0.000009,真的非常接近標準的圓球體。而地球赤道半徑比極半徑多20來公里,地球的扁率為0.0034,只是個赤道略鼓的橢球體。太陽之所以這麼圓,就是因為它的質量極大,佔了整個太陽系總質量的99%。

其實,圓和球還擁有數學之美。在所有平面圖形中,當周長相等時,圓的面積最大;在所有立體圖形中,當表面積相等時,球的體積最大。此外,圓和球都是對稱圖形。