你有沒(méi)有想過(guò)宇宙中的天體基本都是球形的!像質(zhì)量巨大的黑洞,詭異的中子星,常見(jiàn)的恒星,及普遍的行星及其衛(wèi)星都是球形的?難道只是為了自傳和公轉(zhuǎn)起來(lái)方便利索嗎?一起進(jìn)入今天的話題,天體為什么都是球形的!
可以說(shuō)宇宙中99%的天體都是球狀,只有一些彗星,少數(shù)小行星不是是橢球體,及不規(guī)則形狀之外!一般來(lái)講天體質(zhì)量超過(guò)1X1021KG以上的天體都是球體,原因是其自身的引力能夠克服構(gòu)成自身物質(zhì)的強(qiáng)度其流體靜力平衡狀態(tài)下的形狀接近球狀,地球、月球、火星、太陽(yáng)等天體的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這個(gè)值。
自轉(zhuǎn)速度也不太快,天體之間直接的引力干擾較少,因此形狀接近球狀,球狀和原型是不一樣的概念。流體靜力平衡狀態(tài)是流體處于相對(duì)靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的平衡狀態(tài),自轉(zhuǎn)角速度較快的天,體會(huì)趨于橢球狀。例如織女星就是一個(gè)扁球形的恒星,它的自轉(zhuǎn)周期約12.5小時(shí),赤道直徑比兩極直徑大約1/5。
太陽(yáng)系里目前只有太陽(yáng)一顆恒星,當(dāng)恒星附近有大質(zhì)量伴星的時(shí)候,潮汐力可以將恒星扭曲成扁球體。質(zhì)量小于一乘十的21次方千克的天體,可以呈現(xiàn)明顯不規(guī)則的形態(tài),對(duì)于宇宙中的星球來(lái)說(shuō),他們都受到引力的作用,無(wú)論是恒星、行星、衛(wèi)星還是其他星球,都是宇宙中的星際塵埃,在引力的作用下匯聚形成的星球。
之所以大部分都是球狀,是因?yàn)橹亓?chǎng)的作用力源自星球中心,這個(gè)重力場(chǎng)會(huì)將所有的物質(zhì)都往內(nèi)拉。餌星球的巨大本體,加上內(nèi)部放射性元素所產(chǎn)生的熱量,其物質(zhì)形態(tài)表現(xiàn)就像液體一樣向長(zhǎng)期來(lái)自重力中心的萬(wàn)有引力作用屈服。想要使所有的物質(zhì)都盡量靠近星球重力中心,唯一的辦法就是形成球狀,這個(gè)過(guò)程我們可以稱為均衡調(diào)節(jié)。
拿我們地球來(lái)說(shuō),它在宇宙中的移動(dòng)始終會(huì)受到各種引力的影響,他既公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)而自轉(zhuǎn)的離心力將他們塑造成球形。地球是很早以前在太陽(yáng)系中的巖石相互碰撞,形成各個(gè)行星時(shí)誕生的,隨著襲擊、碰撞、匯聚,它的質(zhì)量將越來(lái)越大,這也就意味著它本身的引力也會(huì)越來(lái)越大,當(dāng)引力大到一定程度時(shí)強(qiáng)烈的擠壓。
會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部熔化,成為流體,此時(shí)這顆天體的形狀將會(huì)有引力和分子間的斥力共同決定。當(dāng)天體成為球形時(shí),分子間的引力和斥力才能相互平衡,這個(gè)天體才會(huì)是最穩(wěn)定的狀態(tài)。反過(guò)來(lái)說(shuō),如果其表面不是球面,各點(diǎn)不是處于同一個(gè)等勢(shì)面的話,會(huì)造成勢(shì)能不均等,而是能和引力不均等的結(jié)果,就會(huì)讓這個(gè)天體不穩(wěn)定。
為什么宇宙中的星系都是盤狀?即使某些星系現(xiàn)在不是盤狀彈,而是盤狀,是所有星系都會(huì)最終演化成的形狀。每一個(gè)星系中心都有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞,星系中的所有物質(zhì)最終都繞黑洞公轉(zhuǎn)。如果在一個(gè)橢圓星系中,這些恒星的公轉(zhuǎn)軌道平面肯定相互交錯(cuò),在他們公轉(zhuǎn)的過(guò)程中,如果有一顆鄰近的恒星經(jīng)過(guò)它們的軌道,肯定就會(huì)受到附近引力的干擾,引力趨向于將這兩顆恒星吸引到更近的距離。
在數(shù)十億年的時(shí)間里,這兩顆恒星就會(huì)在引力的作用下,公轉(zhuǎn)軌道被吸引至重疊,這時(shí),這兩顆恒星的軌道就會(huì)處于一個(gè)平面之內(nèi),無(wú)數(shù)的恒星在引力的作用下,大量雜亂無(wú)序的軌道??蛻舯徽{(diào)整整合至相近的平面中,最后雜亂無(wú)序的星系就演變成了一個(gè)盤狀星系。
盤狀星系是所有星系的最終演變狀態(tài),但為什么星球的穩(wěn)定狀態(tài)是球形的,而星系的穩(wěn)定狀態(tài)卻又是盤狀的?因?yàn)樾乔虻脑又g被引力吸引得過(guò)于接近,電子之間就會(huì)產(chǎn)生排斥力,將物質(zhì)向外推開(kāi),沒(méi)有物質(zhì)的區(qū)域就會(huì)被填滿,穩(wěn)定之后就會(huì)形成球形兒。星系之間的恒星間隔遙遠(yuǎn),沒(méi)有勢(shì)力存在,只有引力,所以星系無(wú)法形成球形,只有盤狀。
聯(lián)系客服