宇宙中為什么星球都是圓的

2022-10-13 科普知識

　　宇宙在物理意義上被定義為所有的空間和時間（統稱為時空）及其內涵，包括各種形式的所有能量，比如電磁輻射、普通物質、暗物質、暗能量等，其中普通物質包括行星、衛星、恒星、星系、星系團和星系間物質等。下面是小編為大家整理的宇宙中為什么星球都是圓的，僅供參考，歡迎閱讀。

　　偉大的阿波羅登月工程開始于1961年，并結束于1972年，在這次人類歷史上最偉大的航天工程中，有12名宇航員被送上了月球，這是人類第一次踏足地球以外的天體，吹響了人類進軍太空的新號角，當然阿波羅登月工程取得的成就還不止這些，在這次登月行動中，人類還從月球上帶回了月球土壤進行科學研究，還在月球上安裝了反射鏡精確測量月球與地球之間的距離，這些成就最為外界所知，但是在阿波羅登月工程中，還有一個成就鮮為人知，那就是拍攝到人類歷史上第一張地球全身照片，那是阿波羅17號宇航員拍攝到的，這位宇航員駕駛著阿波羅17號宇宙飛船在距離地球2.9萬公里的地方拍攝到這張地球全身照，而這張照片也成為人類歷史上最經典的宇宙照片之一。

　　阿波羅登月

　　從這種照片中我們可以看出，地球就像一個球體懸浮在宇宙空中，藍色海洋和白色的白云相得益彰，在加上灰黃色陸地的點綴，讓地球看上去非常美麗，而從這種照片我們也看到一個細節，那就是地球是一個圓形的球體，后來隨著宇航員和探測器拍攝到其他天體照片對比，發現絕大多數天體的形狀都是圓形球體，包括行星、恒星、彗星也是圓的，在宇宙中除了隕石、小行星以外，其他天體幾乎都呈現圓形的球體，這是為什么呢？

　　人類第一張地球全身照

　　宇宙大部分天體之所以都呈現圓形球體狀，與它們形成的原因有關，就拿恒星的形成原因舉例，那恒星是怎么形成的呢？科學家研究發現，恒星是由星云形成的，這些星云在引力的作用下，開始圍繞引力中心高速旋轉，隨著時間推移，星云逐漸被壓縮到引力中心點，然后就產生了高溫高壓，隨著壓力不斷的增強和溫度不斷升高，更多的星云被吸引過來，慢慢的直到引力范圍內的星云都被吸引過來高速旋轉，這個時候星云會受到三個力的作用，分布是引力、張力和高速旋轉的離心力，引力會讓星云形成球體以適應引力最穩固的狀態，張力則讓真空中的液態也呈現圓形，離心力則把赤道附近的星云甩出來，在赤道附近形成一個膨脹的形狀，從而恒星形成了它最穩固的狀態：一個圓形球體狀。

　　恒星形成之初，星云受引力作用高速旋轉，逐漸形成恒星

　　其實有點像我們生活中經常遇到的現象，就好像一種物體受到的力剛剛可以維持它保持一種形狀的狀態，比如從一個小杯里面流出的水，流到大杯里面，當流到一半的時候，小杯里面的水和大杯外面的水相互作用力平衡了，就不會再流出來了，同樣的道理，引力讓宇宙物質形成球體，這是引力作用下形成的最牢固的形狀，引力再也無法改變它圓形球體的形狀，因此最終形成了圓形球體，星球的形成和恒星也差不多，它們也是由宇宙物質受到引力高速旋轉之后形成球體的，同樣也受到引力、張力、離心力的作用，變成一個赤道膨脹的球體，星球由于受到引力、重力和離心力的影響，所以它們的山峰一般不會超過10公里，超過這個高度就會被引力重力離心力給扯斷了，所以地球最高峰只有8公里左右，沒有超過10公里的山峰。

　　行星也是由物質高速旋轉形成的

　　此外而只有直徑比較大的星球由于引力較強，所以它們才會受到這幾種力的作用，這個臨界點在500米左右，也就是直徑大于500米的天體才有可能形成球體，而行星小于500米的天體引力很小，無法形成球體，比如像隕石、小行星等小天體就形成了不規則的形狀，有長方形、有多邊形、有菱形等，而直徑越大的天體受到的引力越強，同樣受到引力、張力、離心力的作用也就越大，因此這種天體的'形狀也就越圓，反之會呈現比較圓的橢圓形，就好比我們的地球這個星球不叫小，地球其實不算是真正的圓形球體，而是一個偏橢圓形球體。

　　拓展閱讀：

　　對宏觀物質而言，電磁力和引力是塑造出物體形狀的根本原因，這與其質量相關。

　　電磁力主導：

　　對體積普遍較小的物質來說，比如我們生活里常見的塑料、泥巴、石頭等物質，這些物質內部的電磁力遠大于其自身的引力。

　　這些物質的形狀之所以是這個樣子，是由物質內部分子間的化學鍵所決定的，這些化學鍵之間的作用力就是電磁力，電磁力使得分子得以聚集在一起形成我們所看到的形狀。

　　當然，我們必須要承認，分子之間也會產生萬有引力，但是這個力實在太小，不及電磁力的萬一。因此，分子間的引力無法對分子間的電磁力造成影響，所以物體不會因此發生化學鍵的斷裂，也就不會改變形狀。當然，外力的干涉也可以改變，但這就不是自然狀態下的形狀了。

　　萬有引力主導

　　當物質的基本組成足夠多，從一個小石頭變成一顆巨大的星球后，這時候電磁力的大小沒有變化，但是萬有引力將變得非常巨大。此時，引力成為絕對的主宰，物質的形狀也會因此發生改變，朝著最小勢能狀態發展。

　　在宏觀天體內，再堅硬的物質也會變得像面團那樣柔軟，根據“最小勢能原理”，在時間的支援下，星球就會慢慢變成球形。這也正是為什么宇宙間大多數天體都是圓形的主要原因——引力決定形狀。

　　有人可能會說，地球的表面明明是高低起伏的啊，還有著水流，石頭，等各種可以移動的物質呀。當我們站在地球的視角上來看：在自然狀態下，這些流動的物質也會慢慢朝著“低點”運動，引力會吸引這些物質去往更低的地方。久而久之，星球也就更加傾向于變成圓形了。

　　現代科學觀測：我們的地球其實是一個兩極略扁的“橢球”，這又是為啥呢？這是因為地球的自轉，以赤道上的一點為例，其速度能達到465米/秒，而在兩極則為0。因此，自轉產生的離心力在赤道最大，在南北兩極最小，因此地球就成了一個“大肚子”。

　　如果星球自轉速度更快，那星球就會變得更扁，這種現象在氣態形行星身上更為明顯，比如土星和木星，就是十足的橢球。

　　如果在此基礎上進一步加快自轉，星球最終會變成什么形狀呢？科學家們預測，可能會變成一個環形，像“甜甜圈”那樣。當然，這僅僅是科學家們的推測，到目前為止，科學家們已經發現了5000多顆地外行星和數不盡的恒星，暫時還沒有發種形狀的天體。

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