|从地球到太阳，天体为什么都是球体，宇宙中有不规则的星球吗？

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

地球月球，金星火星
这些名称不同的天体在质量和体积上都有很大区别，表面环境也各不相同，但在众多不同点中它们其实还有一个共同点。
【|从地球到太阳，天体为什么都是球体，宇宙中有不规则的星球吗？】那就是它们都是球体，或者都近似于球体。
而且根据天文学家的研究，体积越大的天体所形成的球形越完美，比如直径1.28万千米的地球其实是个两极稍扁，赤道略鼓的不规则球体，极半径和赤道半径差了21千米左右，比值是1:0.99672 ，形象理解的话，如果地球是个直径1米的球体，那么赤道鼓起的部分也就比两极高3毫米而已。
这个结果凭心而论，让很多篮球足球都不如地球像球，但地球的完美程度比起1.5亿公里外的太阳来，还是差点意思。
作为太阳系内体积和质量最大的天体，如果把太阳也缩小为直径1米的球体的话，那么它的赤道部分只会鼓起0.1微米，注意是微米，也就是千分之一毫米，比地球缩小后的3毫米还要再精确几个数量级。
但你有没有想过
天体为什么都是圆球形状的呢？
为什么不是甜甜圈形状或者立方体形状呢？
这次我们就来回答这个问题
物理学家告诉我们，宇宙中有强力，弱力，引力，电磁力，这四大基本作用力，而天文学家告诉我们，在宇宙中引力才是支配所有天体的终极力量，剩下三个基本作用力支配的都是电子和原子核层面的微观世界。
具体到每一个天体上来看，引力的存在使得组成它们的物质都有着不断向中心坠落的特性，牛顿之所以被苹果砸到脑袋，就是因为地核的引力在吸引苹果向地核坠落。
但引力只有在天体质量达到一定程度后，才能强大到“均匀拉平”全部表面和整体外部形状，地球严格意义上来说并不平整，因为山峦起伏本质上就是地质活动在对抗地球引力。
在真正的大质量天体比如中子星上，山脉起伏最高才只有1毫米，而且只能存在很短的时间，马上就会被中子星超强的引力“强行拉平” 。
物理学上把大质量天体在引力作用下外表逐渐向球体的演化过程，称为“流体静力平衡” ，而由于气态物质远比固态物质容易被引力影响，所以天体质量大到一定程度后就会成为气态巨行星，它们的流体静力平衡也就做的更好。
太阳系内的木星和土星就是气态行星的代表，它们表面纷扰的大气也决定了它们比地球更圆，而对于由等离子体构成的太阳来说，情况也是差不多的，因为等离子体也远比固体物质容易被引力影响。
在地球上，海面远比地面平整也是这个原因，因为液态远比固态的可塑性强。
其实地球的引力并没有我们想象得那么强，一块小磁铁从地面吸起一根针这一过程，背后折射出的就是地球60万亿亿吨质量带来的引力，还不如一块小磁铁的事实。
总的来说
宇宙中并不是所有天体都是球形，至少小行星带里的天体还都是不规则形状，因为它们的质量太小了，核心区域的引力远不足以把固态表面上的起伏“熨平” ，相较之下液态物质很容易就能完成“化身为球”的壮举。
从国际空间站上的宇航员生活视频，到我国空间站上的生活视频，我们都能看到宇航员们喝水的画面，在微重力的太空中，液态水马上就会自发形成一个个小水球，这背后的原理和天体呈现球体外观的原理是一样的，都属于流体静力平衡。
天体的形状虽然很大程度上由引力主导，但它自身的运动速度和状态也会造成形变，因此天体的演化过程是涉及到许多公式的综合过程。