03.05 為什麼行星和恆星都是圓的?

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星體也不是標準的圓形,這些行星和恆星都是橢圓的,比如我們的太陽,地球,月亮,總體看起來是圓的。

對於恆星來講,一般都質量比較大,由於自身的引力巨大,引力的方向當然是向著星球的內部,所以星球上的物質就被引力的作用下,向內吸引,整個球體的體積減少,密度增大。由於各個方向的引力比較均勻,長期作用的結果,就是使得恆星呈現近似球形。

同時這些星球還在自轉,繞軸自轉會使得星球橫向胖起來,看起來就沒有那麼圓了。

如果是有些質量的小的小行星,和彗星這些,或者一些星體的碎片,當然可以有各種奇怪的形狀,比如不規則形狀了,掃把形狀了。

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為什麼行星和恆星都是圓的?

從理論上看,宇宙中的流體都應該是一個完美的球形,但事實上宇宙中幾乎應該不存在這樣完美球形的天體,為什麼?這完全是天體的自轉所致!

地球自轉導致的水體在赤道地區隆起,這是地球自轉離心力作用下的結果!

而這個是在國際空間站中的水球實驗,在沒有擾動情況下它就是一個球形,當然國際空間站仍然受到引力以及在地球軌道上離心力的作用,它也不可能是一個完美的球形!而我們太陽系裡最為完美的球體的應該是太陽,太陽的自轉軸的北天極方向只比太陽赤道方向小10KM而已,這對於139.2萬千米的太陽直徑看來,這已經是一個接近完美的球體了!

但依然由於太陽的自轉造成南北與東西的距離不一致,太陽自轉一圈在赤道地區約25天(兩極地區約37天),這是因為太陽是一個流體,因此兩者時間不一致是很正常的!也由於它自轉速度很慢因此差距才比較小!

那麼宇宙中是否有不自轉的天體呢?理論上來看天然生成的應該不存在,因為其在形成之初即有繼承星雲角動量所帶來的自轉,但後天卻有可能在天體的碰撞中導致自轉停止的,儘管這個概率極小,但依然有可能存在!

所以這個不自轉的天體可能僅僅停留在假設之中,但如果這個天體是岩石質行星的話即使不自轉也會由於岩石圈的相互擠壓或者火山的運動無法形成完美的球形,而且流體的碰撞模型會極為複雜甚至造成極大規模的恆星物質拋射!因此我們幾乎就可以確認,不自轉的天體可能存在,但完美球形的天體應該不存在.......


星辰大海路上的種花家


其實這是一個很好的問題。

要回答這個問題,我們必須從萬有引力說起。

萬有引力現象是牛頓發現的,所有的物質都有相互的引力,這就叫萬有引力。

這種引力與兩個物體的距離、質量有關。平時的兩塊小石頭可能微不足道,但是到了天體級別的物質,引力就相當可觀了。也就是說,兩物體間的距離越近,質量越大,引力也就越強。

萬有引力還有一個特點就是無指向性,一個鐵球的周圍引力是相同的,也就是說,你面對著老師和背對著老師,兩者的萬有引力是一樣的。到目前為止,人們還沒有發現能夠阻隔萬有引力的東西。

以目前人類的認識,萬有引力主宰著宇宙大尺度天體的一切運動。有了這些特點,在宇宙中物質因萬有引力而相互靠近,吸引。速度和引力不斷地角逐,時而勝出,時而失敗,速度勝出,則代表著逃逸成功;引力的勝出,則代表著墜毀在引力星球表面,更多的時候,我們看到行星靜靜地繞行恆星,這是引力和速度相對平衡。

地球繞著太陽轉,太陽的質量遠遠大於地球,但地球有速度,在圍繞著太陽旋轉時,離心力抗拒著引力,就這樣,地球的軌道才保持在現在的狀態。

萬有引力表現在大尺度的天體上非常明顯,在宇宙真空狀態,微觀上其實也相當明顯。美國宇航員在空間站裡無意間發現了一個有趣的現象,失重狀態下,一個宇航員取出裝在塑料袋裡的白砂糖。本想在充氣的塑料袋內,白沙糖會象星空的繁星,佈滿塑料袋內的空間。然而現實是,它們會聚集在一起。雖然沒有聚成一個球體,但它們的確是聚集在了一起。

宇航員把它們打散,它們又會慢慢地聚攏在了一起,形成一塊不規則的形狀。

這說明,在宇宙裡,細小的微塵也受萬有引力的影響。

有了以上的說明,星球的形狀問題就很好解釋了。

以地球為例,地球上包含了許多物質,這麼多的物質引力就非常大,由於引力是無指向性的,所以在吸引更多物質時,會同時向四面八方吸引。

物質越來越多,引力也會越來越大,其中心部分就會受到更大的壓力,於是物質的密度會更高,質量也會更大,於是會形成極重的核心,這樣又促進了萬有引力更大。

我們站在地球上,不會飛向太空,是因為受萬有引力的吸引。美國人也沒有飛到天上去,也是因為萬有引力的原因,但是我們與美國人基本上是腳對腳站著的。

大山也不會太高,因為有強大的萬有引力約束著它,高出一定的範圍就會引發坍塌。所以,從天文的大尺度上來看,這顆星球是圓的。

依照以上的理論,一顆星球質量愈大就會更圓.相反,若質量很小,引力也小,星體未必是圓的.事實上,太陽系內除了九大行星外也有很多質量很小的小行星,它們的形狀不甚規則,就如一塊大石的模樣。

就象剛才說的那樣,宇宙是速度與引力的角逐。一顆星球在宇宙中通常會受到多種力量的制衡。

嚴格意義上來說,地球並不是完全圓的,由於它高速自轉,赤道一帶的離心力遠遠大於其他的地方,所以地球在赤道一帶是微微拱起來的。

這個現象在木星上看得更清楚。木星體量巨大,但是它的轉速也飛快,每十小時就自轉一週,是太陽系裡轉得最快的一個。自轉在赤道附近造成強大的離心力,以致整個星球都扁了不少。

在宇宙中,液體與氣體自不必說,小的固體碎片,因其自身的引力很小,物質的強度又足夠大,引力就無法破壞其結構,在這樣的情況下,是無法形成球體的。但是,只要堆積到足夠多,其自身的引力就自然而然地將其坍縮成球體。

一些大片的星雲,小行星帶等物質長期保持著鬆散的狀態,那是因為有其他的力量干擾,所以無法聚集到一起形成星球。


史海探奇


為什麼它們基本上是球形的,而不是圓柱形或立方形?



我們的太陽系中的行星都不是完美的球體,對此我們的太陽也不例外。所有這些可以更準確地描述為“扁球體”。具有此形狀的物體在中間略微凸起。借用天文學家Phil Plait的一個比喻,它們看起來像某人正在坐著的籃球。

更確切地說,在具有扁球體形狀的天體中,極地周長小於赤道周長。所以在地球上,如果你從北極到南極再回到北極,你總共走了24,812英里(39,931公里)。另一方面,赤道周圍的完整旅程會更長一些。這是因為地球赤道的周長是24,900英里(40,070公里)。因此,當你站在赤道海平面上時,你離我們星球中心的距離比任何一個極點都遠。

在其他一些行星上,這個凸起更加明顯。地球在赤道周長比極地周長僅寬0.3%,但木星的測量結果則顯示了更大的差距。實際上,天文學家發現,這個加大尺寸的行星在赤道周長比極地周長寬7%。



扁球體的形狀是引力和旋轉兩個主要因素的結果。

這是因為所有物體都會經歷自身引力,這種引力把它們的原子拉向一個共同的中心。隨著物體質量的增加,其自身引力也隨之增加。超過一定質量後,引力變得很強,以至於物體塌陷在自己的身體上,變成球狀。小物件可以抵抗這種命運,因為它們的自身引力相對較弱,可以保留非球體形狀。然而,在行星,太陽和其他真正巨大的物體,引力是十分強大,它們無法避免被扭曲成球體。

但引力並不是全部。引力會使行星形成球形,但行星旋轉的速度同時試圖使它們變平坦。天體旋轉得越快,它的赤道隆起就越不成比例。這就是為什麼我們的太陽系沒有完美的球體行星,只有扁球體。由於巨大的引力和相對較慢的25天一個週期的自轉速度,太陽勉強接近完美的球體。而太空中很大一部分恆星的旋轉速度要快得多,而且在它們的赤道上有明顯隆起。



牽牛星距離我們的地球只有16.8光年,它是夜空中最亮的物體之一。牽牛星的旋轉速度非常快,每10.4小時完成一次完整的自轉。據此,天文學家估計,牽牛星赤道周長至少比極地周長寬14%。轉速也解釋了木星的凸起。畢竟,在這個氣態巨星球上,一天只有9.9個小時那麼長。

其他力量也作用於恆星和行星,改變它們的形狀。地球是扁球體,它確實不是一個完美的球體。太陽和月球的引力在一定程度上影響著星球的形狀。此外,行星自身的板塊構造也會影響著星球的形狀。

如果你有其他見解,可以在下方評論哦,我相信你的評論可以一針見血。


趣味說


行星和恆星之所以都是圓的,是因為它們在這種狀態下運轉是最為穩定的,宇宙中雖然也有奇形怪狀的天體,但大質量的天體中,當然是接近圓形居多,因為大質量天體不太可能遭遇頻繁的撞擊,保持接近圓形是最普遍的特徵。

那為什麼圓形的球體對行星和恆星來說是最穩定的呢?首先對於恆星來說,星體的表面由於核反應在不斷進行,溫度較高,物質大多為氣體狀態,此時處於星球上的物質都會受到源於星體中心的萬有引力,這會把物質都往內拉。當萬有引力把物質拉近並擠壓到一定程度時,那麼這些物質也會受到分子間的排斥力,這是一種強作用力,它使得分子暫時戰勝引力的影響,從而把分子彈開。

當到達一個臨界距離後,分子會重新由於引力而吸引在一起,在這樣不斷的循環狀態下,直至一個平衡狀態。也就是每一部分都會處於萬有引力與分子間排斥力的平衡狀態,此時星體就會形成圓形的球體了。這個過程也可以稱為均衡調節。

但是行星的情況相對於恆星有點不同,因為行星表面是堅硬的固體,並不是一種氣態星球。但是當它在剛剛形成的時候,也是一種熾熱的熔融狀態物質,隨著行星不斷自轉,星體的形狀也逐漸變成球體,這種在力學上稱為“旋轉球體”。如果行星遭遇碰撞,就會缺失物質,可能就像土豆了,比如地球就像個土豆,不是很圓。


深空電報


宇宙中恆星和行星等大點的天體,都是接近圓形的橢圓形。只有一些碎片和彗星是不規則的樣子。這主要是引力導致的,也與它們的起源和演化有關。一般來說恆星都是形成於熾熱的星雲氣體,這些星雲由於引力開始收縮,漸漸形成巨大的漩渦,在高速旋轉和不斷的壓縮中,初步形成了高溫高壓的球體,一顆心的恆星就誕生了。引力、張力和旋轉的離心力,使得恆星不得不形成球形,只有球型才能使引力最趨於平衡的狀態吸引住整個恆星物質,是恆星形成最牢固的形狀,張力使在真空中的液態氣態物質自然的保持圓形,離心力使星球赤道被甩得膨出,成為一個略顯胖肚的橢圓星球。

行星的形成實際上與恆星有密切的關係,它們就像小雞和母雞的關係,恆星是母雞,行星是恆星生出來的。在恆星生成階段,在高速旋轉的過程中,會有一部分星雲被甩掉,這部分星雲物質圍繞著恆星軌道旋轉,在不斷碰撞和引力作用下漸漸形成了行星的雛形,並漸漸冷卻,就成了一個球體。同樣受到引力、張力、離心力的作用,同樣會成為一個略顯胖肚的球體。引力重力離心力等因素的作用,使得地球上的山最多隻能長到十幾公里,再高就會被拉斷。

直徑和質量比較大的星球,才會形成接近圓形的球體,小於500公里直徑的星體由於引力弱小,就不一定會成為圓形的星球,太陽系的許多小行星和彗星就是形狀多樣的星體,它們大多數像一些不規則的土豆。還有一些被撞碎的星體,就像一些大大小小的石塊,漂浮在太空,圍繞著它們的母星在軌道上漂流。比如土星的光環,就是一顆撞碎的小行星形成的無數星體碎片組成。


時空通訊


很重要的一點,那就是萬有引力的作用(其他星球也一樣)。在地球形成的過程中,一開始的地球並不是圓形的,隨著體積質量的不斷增大,萬有引力的作用力和平衡能力越來越明顯,中心部分的引力最強,同時萬有引力平衡著周圍物質的分佈,讓其呈現基本均勻的態勢!

還有就是地球的自轉,理論上講,圓形的物體旋轉起來更穩定,雖然地球所處的空間基本上屬於真空,但在漫長的時間“打磨”中,還是會趨向於圓形!

同時,還是由於自轉,不管是行星還是恆星,都沒有絕對的圓形,比如說地球赤道直徑比兩極直徑多20多公里,不過20多公里相對於地球平均近13000公里的直徑實在太小了,在太空中根本看不出來!

不過還有最後一點想無大家分享,不要這麼以為地球是在真空中轉動,它其實是在空間中轉動,空間本身也是一種存在方式,就如同雪球在地面上滾動時會呈現圓形,地球在空間滾動也會呈現圓形(其他天體也是一樣)

以上只是個人觀點,也請大家積極留言分享!


宇宙探索


對於為什麼行星和恆星都是圓的之話題,在答題之前,先把題目理清楚,題主不好意思,此題目不較嚴謹,因為行星中有許多是不規則的。建議將題目改為:為什麼大行星和恆星都是呈圓形狀態的?迴歸正題,我認為,在宇宙中大行星和恆星都是呈圓形狀態的現象,是由其體積擁有巨大的質量和自轉運動有著直接關係的。


為什麼會這樣說呢?先來談談大行星的情況,依據天文學家探測表明,宇宙中所有的行星體都是由小變大的,其物質的來源,是由太陽(恆星)持續燃燒所源源不斷散發出來的塵粒流物質而引發,並在太空上依靠磁性原理實現交叉積聚,不斷朝著體積持續壯大的發展而發展,當行星體所積累塵粒流物質的直徑大於800公里時,會變為大行星現象(此前的行星體都是不規則的),由於大行星有足夠的質量,其磁性吸引力足夠大,並在持續自轉運動的過程中吸引著大少不同的太空衛體物質,達成均勻吸收,會將凹的地方逐漸被填滿,久而久之,就會自然而然地出現呈圓形的狀態。

再來說說恆星的情況,在宇宙的星球中,恆星的質量是最大的天體,我們的地球是顆大行星,太陽與地球之比是約為36萬培,可知太陽的質量多大啊!太陽同樣有持續的自轉運動,而且太陽上的核能物質,不是固態的,而是高密度的流質體,由於太陽自轉的速度不快,會使流質體均勻分佈,才會呈現出圓形現象。不知這樣的回答是否準確?!如讀者閱後覺得我說的有道理,希給個點贊並關注我,歡迎大家討論和發表意見。宇明於東莞市。


地外天使


眾所周知,我們目前所知道和發現的天體都是橢圓近似圓球形,其實宇宙當中的星體,都有其類似的特點,恆星,行星,較大的衛星基本上都是圓形,但也因為運行的軌道影響有一些是橢圓形(正常的軌道橢圓的現象更明顯,但也不排除近似正圓形的橢圓)。這主要受兩個方面的作用產生的:

第一,星體本身,這樣的恆星,行星以及較大的衛星都有自己的星體內核,並且不停的發生著化學能的進程,進而產生能量向四面八方同時作用發力,致使星體表層呈現以內核膨脹而來圓形。且自身的自轉產生的引力與宇宙引力相互契合而形成的自身圓則為橢圓。如若不考慮自轉或者很慢則是近似正圓的橢圓,這一切都是相互作用力的後果。

第二,是外部因素,諸如地球屬於近似正圓的橢圓行。這個主要與太陽在銀河系公轉過程中的自轉方向引起的。因為地球,太陽,銀河系運轉的軌跡不是在同一條平面上,而是太陽自身以滾筒式南北極與公轉軌跡平行近乎重合的方式前進。而包括地球在內的各大行星和域內星體都是跟著太陽以相同的軌跡前進。

第三,也有特例,如若是完全在一個平面上運行的天體,那將會變得星體向橢圓方向演化,更甚至隨著橢圓向扁圓發展的趨勢,並隨著愈演愈烈的變化發生星體分離現象。


心學智聖


宇宙中是無重力的環境,再則,無論是恆星還是行星自身的引力,都是以中心為基點、向外全方位輻射的,就象一滴水在無重力、無外力影響的空間、會以圓狀漂浮,所以,在宇宙中這是自然現象。

恆星與行星從宏觀上看是圓的,而在直觀層面和微觀層面上看這個圓球,是動態的。比如;當月球或太陽及其它天體與地球臨面時,地球的對應面會受到引力的牽引而膨脹,造成地球一定程度的橢圓。這是一個動態的過程。


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