我們看到的宇宙星體,為何呈現的都是球形

2022-03-06 16:05:49 字數 3447 閱讀 4846

1樓:匿名使用者

在我們**有關宇宙的紀錄片或者宇宙天體的**時,估計都會發現一個有趣的現象,那就是這些天體似乎被一種無名的力量,驅使它們都擁有著完美的球形,然後就像小時候玩的玻璃球那樣,邊自轉邊圍繞著上一層級的引力中心旋轉,整個宇宙表現出秩序井然的狀態。那麼,為什麼這些天體看上去都是球形的呢?

比如,我們所在的地球,以及太陽系內的各大行星,從外觀上看似乎都是呈現球形的狀態,更不用說銀河系內其它更大質量的恆星或者黑洞了,有人因此將這種情況與河中的鵝卵石相比較,認為宇宙空間和流水環境可以進行類比,都在被一種看不見的力量的侵蝕著,通過漫長的時間,稜稜角角都被「磨平」了,如果按照這樣的設想,我們的宇宙空間還真的讓人有種細思極恐的感覺。不過,這種類比是站不住腳的,宇宙空間雖然並非真空,但是星際氣體的密度異常微小,每立方厘米的質子數量,平均只能達到零點幾個的水平,這無論是與流水中的水分子密度,還是與大氣層中大氣分子的密度相比,差距都有很多個數量級,依靠太空環境中的摩擦,而使天體變為球形根本不可能,如果有這麼大的摩擦力,星體的公轉和自轉早已經在這種明顯的阻礙作用下發生停滯了,**還能有現在星系的穩定執行呢?

我們現在看到外觀呈現球形的天體,都是質量和體積較大的星體。大家不要忘了,除了我們直接可以觀測到的恆星、行星、衛星等這些質量較大的星體之外,宇宙空間中還存在著數量更多的小行星,比如僅在太陽系內,在木星和火星之間就存在著數百萬顆小行星,在海王星軌道之外的柯伊件帶內,除了一些質量較大的矮行星以外,仍然有著數不勝數的小行星,這些小行星絕大部分的外觀,並非是標準的球形,甚至連規則形狀都談不上,長得都比較「隨意」,稜角都非常鮮明。就像前幾年闖入太陽系的小行星奧陌陌,其形狀更加離譜,呈現的是一個長條形,長寬比例達到了驚人的10:

1,因此有人調侃這是不是一個「偽裝」成小行星的外星飛船。

對於大質量星體來說,其外形的塑造與引力密不可分。引力作為宇宙中4種基本作用力之一,雖然是一種長程力,但是力的作用效果是4種力中最弱的,因此對於質量較小的物體來說,引力的相互作用並不會對物體的外形產生明顯影響,但是對於巨集觀的宇宙大尺度來說,引力的作用就非常明顯了,無論是恆星的誕生、行星的聚合、星體的執行、黑洞的形成等等,引力在其中都發揮著重要作用。

對於質量極大的黑洞來說,其強大的引力作用,使得在其史瓦西半徑以內,連光線都無法逃脫出去,由於引力具有各向同性,因此黑洞就形成了非常接近球形的事件視界,我們無法通過任何觀測手段來觀測事件視界以內的任何資訊,只能通過引力透鏡、吸積盤、粒子流噴射等方法間接觀測到。

對於恆星以及行星、衛星來說,它們的形成都得益於不斷地吸收周圍星際物質,這些星際物質在聚集過程中,受到引力的作用持續進行著向內坍縮,由於在吸聚物質的過程中,物質**基本上也是從宇宙空間的各個方向均勻進行的,因此坍縮現象也基本是均勻地發生在星體表面,從而在結果上也表現出星體形狀的規則性,即最終呈現的是球形的狀態。只不過,恆星、行星和衛星在它們所吸聚物質的數量上有著巨大的差別,恆星產生的時間較早,所吸聚的星際物質更多,在物質坍縮過程中核心溫度更高、壓力更大,在量子隧穿效應的作用下,激發了核聚變反應,行星和衛星的聚合物質**,是恆星形成之後剩餘的「邊角料」,核心的溫度不足以支撐核聚變的條件,只能依據聚合物質的不同形成屬性不同的固態行星、氣態行星以及圍繞它們執行的衛星。

據科學家們測算,當星體的半徑達到500公里以上級別時,其外層物質因引力作用引發的坍縮效應,就會突破星體表面的結構應力,使星體表面朝著向核心收縮的趨勢,從而密度進一步增大、表面進一步平滑,最終達到星體流體靜力學平衡的狀態。而一些擁有大氣層的行星,因星體自轉產生的大氣流動,也會對星體表面的物體產生侵蝕作用,在與星體內部地質作用的共同作用下,持續發生著侵蝕、搬運、堆積等作用,一起塑造著星體的表面狀態。

而星體的尺寸大小,如果沒有突破500公里這個界限,那麼星體表面所受到星體核心的引力作用,將很難引發自身結構的改變,於是就有很大的機率保持著其原來的「外貌」,無論是星際物質聚合的「半成品」,還是星體之間碰撞之後的碎片,這些小型天體在形成以後,將會在很長時間保持這個形態,除非再受到巨大的外力作用。

實際上,無論是恆星也好,還是行星也罷,這些大質量天體雖然外形上表現出球體的形態,但都不是標準的球體,因為這些天體本身在吸聚物質角動量繼承的基礎上,都以不同的速度發生著自轉,沿著自轉赤道處其線速度值要比其它區域大,因此為了維持執行穩定性,在赤道處就會發生物質的「輕微聚集」現象,使得星體成為近似球體的橢球體,自轉速度越快這種差距就越大,而且氣態行星比固態行星要明顯,比如地球的赤道半徑就比兩極半徑長21公里,土星赤道半徑比兩極半徑長5000多公里。另外,天體與天體之間由引力引發的「潮汐」現象,也會不同程度地影響著星體的外觀和自轉速度。

2樓:專業回答汽車維修類

宇宙中的大行星都是通過小行星不斷的彼此撞擊粘著之後形成,並非宇宙中所有的物體都是球形,也有外形不規則的天體。在劇烈的撞擊形成大行星的過程中,特大的熱量被釋放出來,這樣我們就可以認為所有大行星在起初都是融化狀態的岩漿組成,液態的行星在引力的作用下收縮成球形是非常符合邏輯的。

3樓:丸子醬嘿

因為在很遠很遠的地方通過衛星拍攝,由於視覺效果星球會近似一個球形,例如地球在數倍比例放小後的模型(也就是地球儀)就是一個球形,是因為數倍比例放小後所產生的誤差

4樓:小t解答

我們看到的宇宙星體,都是球形的,是因為球形這個形狀在接受太陽提供的能量的時候受力是均勻的,如果我們的星體都是其他形狀的話,在受力的時候就不是均勻的。

5樓:技術小輝

因為星球上的物質都會受到星球引力的影響,往中心靠攏,所以呈現的都是球形。

6樓:手機使用者

宇宙的星體大小不一且球體居多,人體的細胞大部分都是球體,可不可以想象成我們人的體內也會有像我們一樣的生命呢

宇宙中的星體為什麼都是球體

7樓:匿名使用者

當星體的質量達到一定程度時(無論是恆星、行星還是衛星),引力的擠壓就會導致核心發生變形,更大的星體引力擠壓則會導致核心熔化.於是星體的結構和形狀就會發生變化.

引力的作用是無限遠的,而分子之間的斥力雖然比引力強得多,但是需要分子之間在很近的距離時才能生效.當引力將星體的每一部分緊緊擠壓在一起,並逐漸向內收縮時.當這種收縮程度過分時,分子之間的斥力會強過引力,從而導致這些分子被向外推開.

而當這些分子被斥力相互推開而遠離時,斥力失效,引力會立即將這些分子再次拉回.

以地球為例,當地球某一部分過分凸起時(如果珠穆朗瑪峰再高上十倍),山底部的地殼就會因為承受不住巨大山峰的重力而塌陷,內部的熔岩產生的浮力也無法支撐山峰的重量.山峰就會沉入熔岩,凸起的部分就逐漸陷入了地球的內部.

如果地球的某一部分過分凹陷時,表面這一區域缺少引力(重力)的擠壓,因此地球內部的熔岩之間的斥力會佔據上風,使熔岩流膨脹.形成向上的過大的浮力,就像高壓鍋如果缺少那個氣閥,蒸汽就會猛烈的噴出來.將這一凹陷的地殼向上頂起,甚至衝破地殼將熔岩噴出地表.

因此當地球的形狀不夠「圓」時,引力和斥力產生的現象會不斷對它的形狀進行調整,當每一部分被引力和斥力調整至平衡狀態時,地球就會接近圓形.任何星球之間,當質量、引力達到一定程度時,無論恆星、行星還是衛星,都會成為球形.這個要求的最低下限的直徑約為800公里,質量約為5億億噸.

小於這個下限的星體,都是呈現不規則形狀.

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