为什么没有方形的行星？几乎全是球形？揭秘背后的原因

发布时间：2023-09-02 11:02:36 所属栏目：动态来源：未知

导读： 　　我们在一个如篮球般圆润的地球上面对每日目睹的金星和木星等天体。当我们抬头仰望星空，或者通过望远镜观察其他行星，我们会发现它们也都是球形的。为什么行星几乎是球形的？这个问题看

　　我们在一个如篮球般圆润的地球上面对每日目睹的金星和木星等天体。当我们抬头仰望星空，或者通过望远镜观察其他行星，我们会发现它们也都是球形的。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。若要达成液态静力学的平衡状态，物体的外表面积为最小时可有效减小受外压力所占的面积；所以在此状态下，物体会呈现出球的形状。

　　我们回到行星的问题上来。行星是由固体、液体和气体等不同状态的物质构成的。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。这些行星可能会有一个或多个卫星，它们的轨道也会发生变化。

（编辑：宁德站长网）

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