为什么没有方形的行星？基本都是球形？揭秘背后的原因

发布时间：2023-09-02 11:49:39 所属栏目：外闻来源：

导读：我们所处的地球是球形星球的一部分，同时日常生活中也能见到每天都带着圆圈的太阳和月球；当我们的视线穿越苍穹或透过天文仪器观测星际间的领域时，惊讶地发现那里的一切也是球形状。为什么行星几乎是球形的？这个问

我们所处的地球是球形星球的一部分，同时日常生活中也能见到每天都带着圆圈的太阳和月球；当我们的视线穿越苍穹或透过天文仪器观测星际间的领域时，惊讶地发现那里的一切也是球形状。为什么行星几乎是球形的？这个问题看似简单，但其实涉及到物理学和天文学的一些基本原理。本文将从引力、离心力和流体静力学平衡等方面来解释这个现象。

首先，我们要知道，所有物体都有自身引力，这个引力是由物体的质量决定的。质量越大的物体，产生的引力就越大。引力的作用是让物体之间相互吸引，或者让物体内部的各个部分向中心方向拉扯。因此，引力会让物体变得更紧凑，更接近球形。

但是并不是所有物体都能被引力塑造成球形。有些物体的强度或刚度很高，比如金属或岩石，它们可以抵抗引力的压缩作用，保持自己的形状。有些物体的强度或刚度很低，比如水或气体，它们会随着引力的压缩作用而变形，最终达到一个平衡状态。这个平衡状态就是流体静力学平衡，它意味着物体内部的每一点受到的压力都相等。

为什么流体静力学平衡会导致球形呢？这是因为球形是最节省空间的形状，也就是说，在给定的体积下，球形有最小的表面积。如果一个物体要达到流体静力学平衡，它必须让自己的表面积最小化，从而减少受到外界压力的面积。因此，流体静力学平衡会让物体变成球形。

我们还是得回到行星的问题上来。众所周知行星几乎都是由坚硬的固体、流动的液体和气体等不同物理化学状态的物质构成的。在行星内部，由于重力作用，物质受到很大的压力。这个压力会随着深度增加而增加，因为越深处的物质要承受越多上面物质的重量。在极高的压力下，即使是固体物质也会表现出流体的特性，比如变形、流动或对流等。因此，在行星内部，流体静力学平衡是主要决定行星形状的因素。

当然并不是说所有行星都是完美的球形。还有一些其他因素会影响行星的形状，比如自转和伴星。当一个行星绕着自己的轴旋转时，它会产生一个向外的离心力。离心力会抵消一部分引力，从而让行星变得更松散，更接近椭球形。离心力的大小取决于旋转速度和半径，所以赤道处离心力最大，两极处离心力最小。因此，在自转速度较快的行星上，赤道处会隆起，两极处会扁陷。

另外，当一个行星有一个或多个伴星时（比如地球有月球），它也会受到伴星引力的影响。伴星引力会在行星表面产生潮汐效应，也就是说，会让行星表面的物质在伴星方向上拉伸或挤压。潮汐效应的大小取决于伴星的质量、距离和轨道。因此，在伴星较大或较近的行星上，潮汐效应会让行星变得更扁平或更不规则。

综上所述我们可以得出一个结论：行星之所以几乎是球形的，是因为它们内部的流体静力学平衡占据了主导地位，而它们外部的离心力和潮汐效应只是次要因素。但是这个结论并不适用于所有天体，比如小行星、彗星和卫星等。这些天体的质量太小，引力太弱，无法让自己变成球形。它们的形状更多地取决于它们的组成、历史和环境等因素。如果一颗恒星的质量足够大，它可以在太阳系中占据一席之地。然而，如果它的质量不足以支撑它的运行，那么它就会被太阳吞噬。

（编辑：聊城站长网）

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