宇宙中为什么星球都是圆的
宇宙在物理意义上被定义为所有的空间和时间(统称为时空)及其内涵,包括各种形式的所有能量,比如电磁辐射、普通物质、暗物质、暗能量等,其中普通物质包括行星、卫星、恒星、星系、星系团和星系间物质等。下面是小编为大家整理的宇宙中为什么星球都是圆的,仅供参考,欢迎阅读。
伟大的阿波罗登月工程开始于1961年,并结束于1972年,在这次人类历史上最伟大的航天工程中,有12名宇航员被送上了月球,这是人类第一次踏足地球以外的天体,吹响了人类进军太空的新号角,当然阿波罗登月工程取得的成就还不止这些,在这次登月行动中,人类还从月球上带回了月球土壤进行科学研究,还在月球上安装了反射镜精确测量月球与地球之间的距离,这些成就最为外界所知,但是在阿波罗登月工程中,还有一个成就鲜为人知,那就是拍摄到人类历史上第一张地球全身照片,那是阿波罗17号宇航员拍摄到的,这位宇航员驾驶着阿波罗17号宇宙飞船在距离地球2.9万公里的地方拍摄到这张地球全身照,而这张照片也成为人类历史上最经典的宇宙照片之一。
阿波罗登月
从这种照片中我们可以看出,地球就像一个球体悬浮在宇宙空中,蓝色海洋和白色的白云相得益彰,在加上灰黄色陆地的点缀,让地球看上去非常美丽,而从这种照片我们也看到一个细节,那就是地球是一个圆形的球体,后来随着宇航员和探测器拍摄到其他天体照片对比,发现绝大多数天体的形状都是圆形球体,包括行星、恒星、彗星也是圆的,在宇宙中除了陨石、小行星以外,其他天体几乎都呈现圆形的球体,这是为什么呢?
人类第一张地球全身照
宇宙大部分天体之所以都呈现圆形球体状,与它们形成的原因有关,就拿恒星的形成原因举例,那恒星是怎么形成的呢?科学家研究发现,恒星是由星云形成的,这些星云在引力的作用下,开始围绕引力中心高速旋转,随着时间推移,星云逐渐被压缩到引力中心点,然后就产生了高温高压,随着压力不断的增强和温度不断升高,更多的星云被吸引过来,慢慢的直到引力范围内的星云都被吸引过来高速旋转,这个时候星云会受到三个力的作用,分布是引力、张力和高速旋转的离心力,引力会让星云形成球体以适应引力最稳固的状态,张力则让真空中的液态也呈现圆形,离心力则把赤道附近的星云甩出来,在赤道附近形成一个膨胀的形状,从而恒星形成了它最稳固的状态:一个圆形球体状。
恒星形成之初,星云受引力作用高速旋转,逐渐形成恒星
其实有点像我们生活中经常遇到的现象,就好像一种物体受到的力刚刚可以维持它保持一种形状的状态,比如从一个小杯里面流出的水,流到大杯里面,当流到一半的时候,小杯里面的水和大杯外面的水相互作用力平衡了,就不会再流出来了,同样的道理,引力让宇宙物质形成球体,这是引力作用下形成的最牢固的形状,引力再也无法改变它圆形球体的形状,因此最终形成了圆形球体,星球的形成和恒星也差不多,它们也是由宇宙物质受到引力高速旋转之后形成球体的,同样也受到引力、张力、离心力的作用,变成一个赤道膨胀的球体,星球由于受到引力、重力和离心力的影响,所以它们的山峰一般不会超过10公里,超过这个高度就会被引力重力离心力给扯断了,所以地球最高峰只有8公里左右,没有超过10公里的山峰。
行星也是由物质高速旋转形成的
此外而只有直径比较大的星球由于引力较强,所以它们才会受到这几种力的作用,这个临界点在500米左右,也就是直径大于500米的天体才有可能形成球体,而行星小于500米的天体引力很小,无法形成球体,比如像陨石、小行星等小天体就形成了不规则的形状,有长方形、有多边形、有菱形等,而直径越大的天体受到的引力越强,同样受到引力、张力、离心力的作用也就越大,因此这种天体的形状也就越圆,反之会呈现比较圆的.椭圆形,就好比我们的地球这个星球不叫小,地球其实不算是真正的圆形球体,而是一个偏椭圆形球体。
拓展阅读:
对宏观物质而言,电磁力和引力是塑造出物体形状的根本原因,这与其质量相关。
电磁力主导:
对体积普遍较小的物质来说,比如我们生活里常见的塑料、泥巴、石头等物质,这些物质内部的电磁力远大于其自身的引力。
这些物质的形状之所以是这个样子,是由物质内部分子间的化学键所决定的,这些化学键之间的作用力就是电磁力,电磁力使得分子得以聚集在一起形成我们所看到的形状。
当然,我们必须要承认,分子之间也会产生万有引力,但是这个力实在太小,不及电磁力的万一。因此,分子间的引力无法对分子间的电磁力造成影响,所以物体不会因此发生化学键的断裂,也就不会改变形状。当然,外力的干涉也可以改变,但这就不是自然状态下的形状了。
万有引力主导
当物质的基本组成足够多,从一个小石头变成一颗巨大的星球后,这时候电磁力的大小没有变化,但是万有引力将变得非常巨大。此时,引力成为绝对的主宰,物质的形状也会因此发生改变,朝着最小势能状态发展。
在宏观天体内,再坚硬的物质也会变得像面团那样柔软,根据“最小势能原理”,在时间的支援下,星球就会慢慢变成球形。这也正是为什么宇宙间大多数天体都是圆形的主要原因——引力决定形状。
有人可能会说,地球的表面明明是高低起伏的啊,还有着水流,石头,等各种可以移动的物质呀。当我们站在地球的视角上来看:在自然状态下,这些流动的物质也会慢慢朝着“低点”运动,引力会吸引这些物质去往更低的地方。久而久之,星球也就更加倾向于变成圆形了。
现代科学观测:我们的地球其实是一个两极略扁的“椭球”,这又是为啥呢?这是因为地球的自转,以赤道上的一点为例,其速度能达到465米/秒,而在两极则为0。因此,自转产生的离心力在赤道最大,在南北两极最小,因此地球就成了一个“大肚子”。
如果星球自转速度更快,那星球就会变得更扁,这种现象在气态形行星身上更为明显,比如土星和木星,就是十足的椭球。
如果在此基础上进一步加快自转,星球最终会变成什么形状呢?科学家们预测,可能会变成一个环形,像“甜甜圈”那样。当然,这仅仅是科学家们的推测,到目前为止,科学家们已经发现了5000多颗地外行星和数不尽的恒星,暂时还没有发种形状的天体。
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