原來如此!地球為何是圓的?真相就在地球上!

2020-12-05 遨遊世界科學

「地球是圓的」,這是一個正確的說法,但要說絕對正確,卻並不是。嚴格來說,地球只是一個近似橢圓的球體。但是為什麼地球是圓形的?有如下解釋。

眾所周知,我們放眼望去,幾乎整個太陽系的行星都是球體狀,並沒有那些長方體或者正方體的行星。以此類推,幾乎整個宇宙的恆星以及行星亦是如此,這就是這個宇宙的規律。那麼為何宇宙的規律會導致行星或者恆星最終轉變為圓形的狀態呢?

其實這個與萬有引力有關,我們知道在這個宇宙中,幾乎每顆行星都有著自己的引力,而這些引力都有一個共同點,那就是都指向行星的核心所在,簡單來講就是地心。舉例來說,人向上跳最終落回地面,同理,在地球上的任何物體只要速度無法持續地擺脫地心引力,那麼它就會落向地心的方向。而且行星的質量越大,吸引力就愈大,而物質之間的距離愈近,引力亦愈大,及時在日常生活中,即使是兩個人之間,也有引力,只是人的質量太過微小,以至於完全可以忽略不計。

事實上當人處身於重力極小的太空時,此時如果雙方距離很近,並且彼此的相對速度接近於0,那麼人與人之間的引力便會將大家的身體拉近。因此在地面上的物體受吸引的方向都指向地心,所有物體在以地心擴展的圓形面上所受到的力是相等的,簡單來說,由於行星在這個方向的引力都是均勻的,所以在行星旋轉過程中會慢慢把吸附過來的物質「重新布置」,最終形成球體,因此行星的旋轉也是造成行星聚成球體的關鍵。

不過行星在形成之前可能不是圓形的,後來隨著時間的推移,行星慢慢把靠近它的引力小的物質逐漸吸附在身上,平均填補在離核心的最近位置,因而我們所熟悉的「圓形」行星就這樣誕生了!

那麼再說說,其實任何行星都無法趨於正圓體的狀態,這是因為行星越大,所聚集的來自各個方向的物質需要的數量就越多,再加上所有的物質之間都存在縫隙,所以正圓只是理論上存在的狀態,現實中根本無法見到。

而且即使行星均勻旋轉,也無法達到正圓,因為行星聚集的物質越多,所形成的行星結構就越複雜,就像地球,有地幔,地核等等分層,陸地上還有海洋等等,這些存在都會影響行星趨於正圓的狀態。最關鍵的是行星的自轉方向是固定的,就像地球,雖然地球在不停的自轉,就產生了慣性離心力,也就是說地球自轉會導致一邊「甩力」的局面,使得地球由兩極向赤道逐漸膨脹,成為目前赤道略鼓、兩極稍扁的旋轉橢球體。事實上數據也可以證明,地球的半長軸,即地球赤道半徑為6378.1千米,而地球的極半徑為6356.8千米,扁率約為1/298。

就木星來說也是同理,它既是太陽系引力最大的一顆行星也是太陽系自轉速度最快的一顆行星,大約沒10小時自轉一周,所以雖然木星引力很大,但是由於自轉導致的離心力也大,木星其實也不完全是圓的,這種情況在其他行星都會出現。

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