為什麼宇宙中大型天體都是一個球體?不能有其他形狀嗎?

2020-12-05 科學講

本文參加百家號#科學了不起#系列徵文賽。

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。

相關焦點

  • 為什麼宇宙中的天體都是一個球體?不能有其他形狀嗎?
    球體是我們見到的天體的形狀,無論太陽還是月亮,在天空中的形狀都可以說是標準的球形,而且比較湊巧的是它們的視角幾乎就是一致的,因此得以讓我們看到了日全食!這帶來很多額外的彩蛋,比如能看到太陽的日冕層,在1919年還驗證了愛因斯坦的廣義相對論(引力彎曲光線)。
  • 為什麼宇宙中的天體都是一個球體?
    球體是我們見到的天體的形狀,無論太陽還是月亮,在天空中的形狀都可以說是標準的球形,而且比較湊巧的是它們的視角幾乎就是一致的,因此得以讓我們看到了日全食!這帶來很多額外的彩蛋,比如能看到太陽的日冕層,在1919年還驗證了愛因斯坦的廣義相對論(引力彎曲光線)。
  • 為什麼宇宙中的天體都是球體?
    #了不起的天文航天#「宇宙中的天體都是球形?」這個問題本身是有問題,其實天體不都是球形的,前段時間特別火的奧陌陌就不是球形的。通過觀測加上電腦模擬的方式,我們大概可以猜到奧陌陌應該是橢球形的,就是那種很細長的形狀。
  • 為什麼宇宙中的天體基本都是球體?什麼原因導致了球體?
    恆星、行星和衛星基本上都是球形的,這主要歸於重力因素,重力會試圖把所有的物質都拉到引力中心。物體質量越大,引力場就越強,物體中的所有原子都向引力中心靠近,除非被外力所阻擋。所有物質都需要儘可能靠近中心,最終的結果就是一個球體。
  • 為什麼多數宇宙天體形狀是球體?物理學解釋是這樣的,你認為呢?
    我們將視線範圍擴大,我們會發現在太陽星這八大行星,甚至包括被排出行星行列的冥王星以及各個行星的衛星,再加上太陽這顆恆星,我們會發現無論是哪個國家給出的示意圖都將這些星體的形狀表現為球體,這是什麼原因呢?換句話來說,為什麼星體在我們潛意識之中以及事實上它的形狀都是球體呢?
  • 為何宇宙中絕大多數天體都是圓形球體的?難道是被誰捏出來的?
    阿波羅登月從這種照片中我們可以看出,地球就像一個球體懸浮在宇宙空中,藍色海洋和白色的白雲相得益彰,在加上灰黃色陸地的點綴,讓地球看上去非常美麗,而從這種照片我們也看到一個細節,那就是地球是一個圓形的球體,後來隨著太空人和探測器拍攝到其他天體照片對比,發現絕大多數天體的形狀都是圓形球體,包括行星、恆星、彗星也是圓的,在宇宙中除了隕石
  • 為何宇宙中的星球,都是球形的?到底有沒有其他形狀的星球呢?
    在浩瀚無垠的宇宙中,我們能用肉眼觀測到各種行星和恆星。但是這些星體的形狀,為什麼都是球形而不是方形的?並在宇宙中停留了108個小時,向整界展示了整個地球的景象。 後來隨著科技的發展。人類發現火星、木星等,其他行星的形狀也是圓的。
  • 為何宇宙中的行星都是球體?
    會不會有其他像方形或者菱形的星球存在呢?科學家表示,宇宙中的天體幾乎都是以圓形狀態存在的。因為這些星球的組成物質就是球狀的,同時,不管宇宙中任何的顆粒還是塵埃,都是球狀的。因此,當這些物質混合在一起組成天體時,就形成不是特別均勻的球狀物體。
  • 宇宙的形狀是什麼樣子?最新研究發現,可能是一個封閉的三維球體
    而在地球上,任何物體都有形狀,有方圓,有圓形還有其它的不規則形等。既然世界任何物質都有形狀,那麼由它們組成的地球自然也是有形狀的,可是對於古人來說,是完全不知道地球是什麼形狀的,身處地球之中,我們也很難真正看清地球到底長什麼樣。只有當人類走進科技時代之後,在科技的幫助下走出地球之後,我們才真正知道了地球的形狀:一個封閉式的三維球體。
  • 天體為啥都是球形,不是方形或者其他形狀呢?
    我們在天文照片中看到天體都是球形的,不過不是一個標準的球形,而是兩頭微扁的扁球形,近似一個橢圓形,但是我們有想過麼?宇宙浩瀚無際,但是卻找不出一個其他形狀的天體,比如長方形、菱形、三角形或者是其他呢?而且像太陽系等星系都呈盤狀,也沒有其他不規則形狀的星系,這直接有什麼必然聯繫嗎?
  • 為什麼天體都是球形的呢?宇宙中的衛星的形狀是怎麼形成的?
    地球就是一個兩極稍扁的變形球,木星和土星由於其密度較高的大氣,因而它們的兩極看上去更加扁一些。恆星,行星和其他天體之所以都是球形而不是正方形,或者是其他別的千奇百怪的形狀,完全是因為萬有引力的作用。因此而得到一顆伴星,那麼兩個天體間就有引力相互的作用,當然這其中還涉及電磁學摩擦和熱血等各個方面的繁複問題。分散的物質雲在萬有引力的作用下會逐漸的聚合靠近一起,同時由於其本身的非均一性和某些外力的作用而開始自轉,於是便形成了一個大體的不完美的旋轉天體。
  • 為什麼有的天體是球形有的天體形狀不規則?
    宇宙中有大大小小不計其數的天體。個頭比較大的恆星是球形的,類木行星和類地行星也是球形的,比行星個頭再小一些的矮行星也是球形的。如果天體的個頭再小一些,形狀很可能就不再是球體,小行星帶中的那些天體以及土星光環中的碎片都是一些不規則的形狀,第一個被確認來自太陽系外的小行星奧陌陌,它就是不規則的長條狀。為什麼質量大或個頭大的天體能夠是球形呢?我們可以設想一個情景:在地球上建起了一座高1000米的樓,建樓的時候會想盡各種方法避免這座摩天大樓的倒塌。
  • 你認為整個宇宙是什麼形狀呢?球體?還是扁平體?或者其他形狀!
    宇宙的形狀是什麼?宇宙是我們所能觀察到的一切,所以我們不能站在它外面看它的形狀是像一個球,還是薯片,或者完全是別的什麼東西。不過,這並不意味著宇宙學家們不想搞清楚這個問題。這是一個重要的問題,儘管它迫使我們擴展我們思考形狀的方式。
  • 為什麼大多數天體是球形?這種假設太有說服力了!
    現在讀幼兒就已經要學習各種不同形狀了,所以各位成年人們,為什麼大多數天體是球形?而不是其他形狀呢?相信有很多大寶寶們解答不出這個問題來!接下來是有趣的科普,真相會讓你感到意外嗎?浩瀚無垠的宇宙中存在著很多天體!自古,腳下一望無際的大地是人們感覺到平坦、厚重、堅實又可靠的地方!
  • 為什麼行星幾乎都是球體?
    畢竟,如果不是球形,我們構建太陽系模型時將面對更多挑戰:不能使用小的泡沫球,我們不得不製作一大堆二十面體形狀的行星模型。圖解: 在這張由哈勃望遠鏡拍攝的土星照片中,你能看到一個土星環中間的凸起。但,你有想過為什麼行星是球形的麼?
  • 宇宙是什麼形狀?古人認為是球體,衛星結果或證明他們是對的!
    他之所以這樣說,並不是藉助了先進的儀器,而是對所有的立體圖形進行了觀察,最終發現只有球體是受力最均勻的,因此他認為地球是一個圓球狀的星球,而宇宙也是一個圓球的天體。宇宙是一個球體嗎?除了古希臘的科學家外,我國東漢是也有一位傑出的天文學家,他就是張恆。
  • 為什麼在宇宙中地球和其它的星星都是「圓」的?
    在人們的認知中,對很多事物的理解都存在著固定的思維。海水是藍色的、積雪是白色的、血液是紅色的、我們的地球是圓的等等,這都是我們認為理所當然的事情。但是,你有沒有想過為什麼地球和宇宙中的星體都是圓的呢?其實,確切的描述應該是球形。
  • 為什麼天體和原子都是圓的?
    「小到分子原子,大到宇宙星球為什麼都是圓的?」這個問題本身就存在問題。星體確實存在很多球體的(如果非要槓一下,這些星體也不都是嚴格的球體),不過也不都是球形的。而原子,分子可都不是球體的。星體我們先從星體說起,實際上星體有很多都不是球體,我們舉個最近的例子,那就是奧陌陌。
  • 為什麼宇宙中的天體都是球形?有沒有河裡鵝卵石的效應?
    只是針對這句話有一個字面意思的描述,就是指河床上有許多橢圓形的鵝卵石,它們的形成是由於河水不斷地衝刷造成的。你大概就是把這種現象稱之為「河裡鵝卵石效應」吧。 宇宙中的球形天體與「河裡鵝卵石效應」的關係 我認為球形天體與「河裡鵝卵石效應」並沒有什麼直接的聯繫,至少目前沒有哪個科學家發現並提出來宇宙中存在某種物質和能量在衝刷著球形天體。 我們自己也可以大開腦洞去想想,比如:地球是一顆球形天體,你可曾感受到過宇宙空間中有任何物質衝刷過地球?
  • 中子星是完美球體嗎?是什麼影響它的形狀?
    ada   宇宙中沒有靜止的物體,我們所知道的每樣事物幾乎都在以某種方式旋轉著。所知道的月球和每一顆行星恆星都是繞著軸旋轉,這意味著在物理現實中沒有一個真正完美的球體。作為一個靜力平衡旋轉的物體,地球的赤道凸起,兩極略扁,由於其每天自轉一次地球的赤道軸的距離比極軸要長26英裡(42公裡),而且有很多東西旋轉得更快,那旋轉最快的物體是什麼呢?