為什麼宇宙中大型天體都是一個球體?不能有其他形狀嗎?

2020-12-18 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球形的?是什麼力量造成了如此統一的形狀
    可是大夥發現沒有,從地球,月球,乃至太陽系的八大行星和太陽本身,宇宙間無盡的天體,只要質量足夠大,我們會驚奇地發現,它們竟然都是圓的,都近似一個球體。那為什麼不是長方體,圓柱體,和其它幾何體的形狀呢?為什麼宇宙中的天體形狀不能是形態各異的呢?為什麼所有的大質量天體只能是球形而不是其它形狀呢?
  • 地球是球形的,那麼宇宙又是什麼形狀,科學家終於揭開了它的面紗
    這個解釋看起來像形上學和神學嗎?世界上有這樣一個奇點嗎?也許連科學家自己都不相信這樣一個奇點的存在,但是如果大爆炸是真的,那麼這個奇點就存在了。因此,直到現在,科學家們還沒有對奇點的起源和存在給出一個明確的答案,奇點仍然只是人們猜想中的一個可能的東西。不管宇宙的起源如何,毫無疑問宇宙是真實存在的。要理解宇宙的真正起源,我們必須首先理解宇宙的形狀。
  • 為什麼星系的形狀不同?
    沃爾夫星盤藝術渲染圖,沃爾夫星盤是早期宇宙中的一個巨大盤狀星系。新浪科技訊 北京時間10月22日消息,據國外媒體報導,遙望夜空,你可以看到來自其他無數星系的恆星。有些星系和我們的銀河系一樣,是旋轉的藍色盤狀星系;其他則是紅色的球狀星系或畸形、團狀或介於兩者之間的星系。為什麼會如此不同呢?事實證明,星系的形狀可以向我們透露該星系漫長一生中發生的故事。基本上,星系的形狀可以分成兩類:盤狀和橢圓狀。加州理工學院的理論天體物理學家卡梅倫·赫默斯說,盤狀星系,也叫旋渦星系,形狀有點像煎蛋。這些星系的中心更接近球體,像蛋黃被氣體和恆星(蛋清)包圍一樣。
  • 宇宙中所有的恆星、行星、衛星,為何都是圓球體?這裡告訴你原因
    荒誕的地平說,至今還有人相信航天技術不僅讓我們看清了地球的全貌,也看清了宇宙其他星球的全貌,比如月球、木星、火星、太陽.....後來科學家經過總結,把宇宙中存在的天體從小到大歸為這幾類:隕石、小行星、彗星、衛星、行星、恆星、星系,如果仔細觀察,我們會發現這些天體類別存在一個很有趣的規律,那就是比較小的天體,比如隕石、小行星
  • 為什麼水在太空中是圓的,而不是其他形狀,你知道為什麼嗎?
    為什麼水在太空中是圓的,而不是其他形狀,你知道為什麼嗎?水是一種在常溫下無色透明的液體,沒有固定性狀,所以水的形狀取決於一層水蒸氣的形狀,而水滴是因為受到重力的影響下落,所以才是球星,科學家表示,在太空失重條件下。
  • 宇宙中存在以光年計量大小的巨型天體嗎,宇宙最大的天體是什麼?
    它是一個長度單位,但這個長度數據已經超出了平常人們的尺寸想像,它不像日常生活中的釐米、米、公裡可以在腦海裡有個概念。 在這個巨大的宇宙中,地球充其量也只是一粒塵埃,滄海一粟。那宇宙中可能存在著直徑以光年為單位的巨型天體嗎?
  • 為什麼天體可以漂浮在宇宙中?
    宇宙中的天體不能漂浮,或產生這種疑問,其實都是人們直覺上的一種誤解,因為我們生活在地球表面,在地球上繁衍和進化,我們已經習慣了所有的物體都被牢牢地控制在地面上,在地球上沒有任何東西可以不依賴於地面的支撐力而存在。
  • 一個完美的球體放在平面上,接觸面積會為零嗎?答案你不會想到
    在幾何學中,圓形的球體是非常重要的一類物體,幾何學的很多方面都要跟球體打交道,而球體在宇宙中也有著非常重要的地位,因為大部分的天體都是球體狀,只有一些質量非常小的小行星等天體才會出現其它的形狀。在平面幾何中,我們知道圓形和直線相切,只有一個交點,這個接觸面積只有一個點。
  • 大多數天體為什麼是球形的?不會是轉起來方便吧
    大多數天體為什麼是球狀的?不會是轉起來方便吧!從科學數據顯示一般只有達到某個直徑上限的天體才具有球形狀態,這個值取決於天體本身的物質性質,如土衛一就是一個很好的例子,為太陽系巖石球體中最小的。簡單的說下,這和引力勢能的差值(質量)以及流體靜力平衡相關,本文將為您簡略介紹下。
  • 宇宙天體數量無數,為什麼地球沒有經常和它們發生碰撞?
    隨著人類科技的進步,我們走出了地球,直面真實看到了浩瀚的宇宙,也知道了宇宙中的天體數量多到無法估計。於是有人提出了這樣一個疑惑:既然宇宙天體數量無數,為什麼地球沒有和其它的天體經常發生碰撞呢?太陽系外的天體我們先不去考慮,就拿太陽系來說,除了有八大行星之外,還有數百顆矮行星般大的行星,以及數量多到無法估計的小行星。
  • 地球、太陽和月球都是圓的,是什麼力量把宇宙中的星球搓圓了?
    直到16世紀,麥哲倫的船隊完成環球航行,人們才相信大地是圓的,更準確來說是我們生活的這個地球是個球體。在宇宙中像地球這樣的球狀天體有很多,月亮是圓的,太陽也是圓的,太陽系列的其他七大行星也是圓的。像這種圓圓的球狀天體被統稱為星球。湯圓需要人用手搓才能搓成圓球狀,那麼是什麼力量把宇宙中的這些天體搓圓了呢?在宇宙中,一般只有質量較大的密實天體才是球狀的。
  • 我們無法造出永動機,但宇宙天體都是永動機,將來或可用它們發電
    其他的天體也是如此,太陽系中的八大行星也都處於自轉和公轉狀態中,只是其自轉和公轉的狀態各有不同,就連我們的太陽也是處於自轉和公轉的狀態中,不過它不同緯度自轉一圈的時間也不同,基本上在20~30天之間,同時他也在圍繞銀河系中心公轉,每公轉一圈需要2億多年。
  • 宇宙最大天體將消亡,天體體積越大壽命越短?科學家擔心太陽壽命
    而我們也在這樣一個探索和發現的過程中不斷提升,成為整個地球的主宰者,一步步走向遙遠的宇宙空間。在人們的普遍認知中,宇宙無邊無際,並且隨著探索的不斷深入,這個範圍還在擴大,人類是無比渺小的。
  • 宇宙可能是一個巨大的封閉球體,像不斷膨脹的氣球
    來源:新浪科技依據這項最新研究,如果宇宙形狀是彎曲的,那也是平緩地彎曲結構,這種平緩的彎曲結構對人類生活、太陽系甚至銀河系的運行並不重要,但是在銀河系之外深邃黑暗的宇宙空間,天體保持著直線運行,最終將繞圈循環,並回到最初的起始點。
  • 最新研究表明:外來天體奧陌陌是一個由氫構成的「冰山」!
    奧陌陌是人類已知的第一個來自於太陽系外的天體,首次發現是在2017年;觀測表明,奧陌陌的軌道和預測值存在明顯偏差,說明奧陌陌存在一個非引力加速度,讓輿論一度認為奧陌陌是外星飛船,經過兩年多的研究,科學家發現奧陌陌是一座由氫氣分子構成的「冰山」。
  • 天體運動的原力是什麼?晚年牛頓痴迷神學,認為是上帝踢了一腳
    在地球上、宇宙中,運動是絕對的,靜止是相對的,這一點從天體之間的運轉情況就可以看得出來。地球作為太陽系八大行星之一,無時無刻不在圍繞著太陽運動,因此從地球的角度來看太陽,太陽就是每天從東邊升起西邊落下。那麼問題來了,促使地球產生運動的力從何而來呢?
  • 古代沒有任何高科技手段,他們是如何得知宇宙的形狀真相?
    大家在上學的時候應該都學過這首詩吧,不識廬山真面目,只緣身在此山中,其實意思跟我們說的,人在事中迷是一個道理。就像我們身處宇宙中。但是我們並不知道我們處在禹州的哪個位置,我們只能看到我們在地球上看到的一切,我們以為這就是宇宙。以我們現有的技術來看,我們甚至不知道宇宙到底是什麼形狀。
  • 宇宙中的星體都是圓的?宇宙是不是也是圓形
    人類一直對神秘的宇宙有著無限的好奇,想知道在別的星球是否有與人類相同的文明出現,現在的人類就好像處於大航海時代前夜的人們一樣一直想要掀開眼前的這片面紗,我們都知道整個宇宙是非常大的,在幾萬億年前宇宙發生大爆炸使得整個銀河系形成了許多的星體,對天文感興趣的人都知道大部分的星系都是圓形或者接近圓形的
  • 宇宙有盡頭嗎?怎麼才能到達宇宙的盡頭?
    #在大家的常識中,認為所有的事物都是有盡頭的,那宇宙有盡頭嗎?宇宙這個概念仿佛在剛開始被設定時,就是一個無限的概念。大家也許都困惑過一個問題,假如我們來到宇宙的邊界,穿過邊界往外望,外面會是什麼?那會發生什麼?如果已經不處在宇宙的話,那你會是在哪裡呢?
  • 宇宙中生命的象徵——「白洞」,它和黑洞相反,給宇宙帶來物質
    宇宙,是人類已知空間的總稱,也是所有物質和時空的總和,人類的全部文化和全部記憶,都在這片時空中,在宇宙之外存在什麼,或許是人類永遠無法解釋的難題。在無窮的宇宙中,存在無法計數的天體。當這些行星在宇宙中的分布也存在一定的規律。