为什么天体大都是球形

来源: 百科知识

发布日期: 2021-10-29

本文解释了天体为何多为球形,主要原因是较大质量天体的引力压倒电磁力,使其形成球形。文章还讨论了不同质量天体的形状形成机制,并提到了2006年国际天文学联合会对行星定义的判据。

物质的形状是宇宙中的两种力——引力和电磁力“对决”的结果。质量较大的天体,它自身的引力会压倒电磁力,把自己塑造为球形。而在我们生活的宏观世界里,物体质量小,起主导作用的是电磁力。电磁力使固体保持其固有形状,液体和气体分子间的电磁吸引力较小,分子运动比较自由,没有固定的形状。引力什么时候能压倒电磁力呢?这取决于物体的质量。

以平均密度为2.8克每立方厘米的硅酸盐天体为例,大约当质量超过1020千克(大致为地球质量的万分之一)时,就会被引力塑造为近球形。密度更低的冰质天体的临界质量会更小一些。小行星带中第四大的健神星,可能就位于临界质量附近。它是一个含有大量水冰的天体,质量约为9×1019千克,平均密度为2.4克每立方厘米。2019年9月,天文学家利用欧洲南方天文台的望远镜发现它的形状很接近球形,直径略大于430千米。

那些尺度只有几十千米的小行星或彗星彗核,自身的引力小,可以保持千奇百怪的形状。

2006年,国际天文学联合会对行星给出了三个判据,“具有足够质量来克服刚体应力以达到流体静力平衡的形状(近于球体)”正是判据之一。这也是有史以来,人类第一次对“行星”做出明确定义。

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