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大家好,我是科學醬
對於我們人類來說,宇宙深處充滿了奧秘。即使是古代人類,也會思考,世界是怎麼來的,宇宙深處存在著什麼等一系列問題。我們最常說的「天圓地方」,其實就是古人認識宇宙的過程,雖然現在我們已經證實這個「理論」是錯誤的。如果,我們沒有藉助先進的設備來觀測宇宙,我們可能也會認為,這個世界就像天圓地方那樣。環球航行、太空飛行,讓我們看到了,地球真的是球體。
仰望星空,看到的是繁星點點,古人只知道夜幕降臨時,太陽西下,月亮和小星星升起來取而代之,卻不知道,遠在天際的小星星,其實和我們地球、太陽一樣,都是巨大的天體。當我們用天文望遠鏡遙望這些看起來遙不可及的大型星球時,會發現,看到的這麼多大型天體都是近乎圓球形。確實是有點奇怪,為什麼沒有看到其他形狀的天體呢?
相信很多朋友也是存在類似的疑惑。我們在工坊裡,可以很隨意就捏造出圓球形的物體、正方體的物體、長方體物體,各種形狀應有盡有。為什麼宇宙深處的大型天體都是球體的?難道,這是被神秘力量控制的結果嗎?
不過,細心的朋友會發現,一些飛掠我們地球的小行星、彗星、隕石等小天體的形狀並不是圓球形,而是不規則的。為什麼這些小天體的外形和巨大的天體的外形不一樣呢?為什麼這些小天體能夠有各種形狀?
這一點,得從萬有引力說起。相信大家都知道,我們站在地球上,就會受到重力(即地球的萬有引力),所以即使我們跳躍起來,還是會墜地(當然,排除超過第一宇宙速度的情況)。其它的物體也是一樣,拋射出去也是會墜地。這是因為地球巨大的引力將我們「吸」向地心。
當這些大星球在形成過程中,其巨大的引力會將周圍的物質吸引過來,最後這些星球變得越來越大,質量越來越重,隨之而來的是引力也會變得越來越大。當這些星球的質量達到一定程度時,巨大的向心力就會將組成天體的各種物質吸向地心。隨著這些物質不斷朝向地心方向擠壓,最後整個天體就變成了一個圓球形。之所以很多小行星等小天體的形狀不規則,沒有形成圓球形,就是因為它們的質量太小,引力太小,不足以將物質擠壓成為圓球形。
從這一點來看,即使我們人類通過人為的方式,將某個大型天體(舉例子,火星)加工成為其他的形狀,最後這個不規則形狀的人造天體最後還是會在自身重力的影響下,變回一個圓球形的天體。這是天體自身重力帶來的結果,沒法改變的。不過,改變天體的質量,倒有可能改變形狀。這是後話了,相信也沒什麼人會刻意花費大力氣去把一個圓球形的天體變成正方體、長方體。
這是我們看到大型天體都是圓球形的原因。不過細心的朋友會發現,大部分的天體其實都不是完美的圓球形,而是橢圓。這是因為這些星球也會自轉,當這些星球在旋轉時,會產生離心力,導致這些星球的物質想「逃脫」。當然,由於自轉速度不夠大,所以離心力也不會很大,最後這些物質沒能逃脫,但是產生了「逃離」的趨勢,所以這些星球的赤道都是略鼓的。如地球的赤道半徑大約為6378.137千米,而極半徑大約為6356.752千米,赤道半徑比極赤道略長。