在我們的宇宙中有大小行星,這些名稱不同的天體在質量和體積上有很大差異,其表面環境也不同,但是在這萬千不同中他們實際上有一個共同點。
那是因為它們是球體,或者說是近似球體。根據天文學家的研究,大型天體形成的球體會更加完美。例如,地球實際上是一個赤道較鼓,但是兩極稍扁的球體,半徑與赤道半徑之差約為21公里,如果地球是一個直徑為1米的球體,赤道鼓只比兩個高3毫米。
其實很多籃球和足球都還不如地球像個球,所以同理來說更遠的太陽就更像球了。作為太陽系中體積最大、質量最大的天體,如果將太陽縮小為直徑為1米的球體,其赤道部分將凸起0.1微米。請注意,微米是千分之一毫米,比地球減少的3毫米要精確幾個數量級。
那為什麼天體都是圓球形狀的呢?為什麼沒有正方體或者環狀的?物理學家告訴我們,宇宙中有四種基本力:強力、弱力、引力和電磁力。天文學家告訴我們,引力是主宰宇宙中天體的終極力量,其餘三種基本力量在電子和核水平上主宰著微觀世界。
對於每一個天體來說,重力的存在使組成它們的物質落在中心。當天體的質量達到一定水平後,重力可以足夠強大,使所有表面和整體外部形狀“均勻拉平”。嚴格地說,地球不是平坦的,因為山脈的起伏本質上是與地球引力相反的活動。
在真正的大質量物體上,如中子星,山脈起伏高達1毫米。它們可以存在很短的時間,並將被中子星的超重力“強制壓扁”。在物理學中,大質量天體在重力作用下從表面到球體的演化過程稱為“流體靜力平衡”。氣態物質比固體物質更容易受到重力的影響。當天體的質量足夠大時,它們將成為氣態巨行星,而它們的流體靜力平衡也會如此。
太陽系中的木星和土星是氣態行星的代表。它們表面的湍流大氣決定了它們比地球更圓。對於由等離子體組成的太陽來說,情況類似,因為等離子體比固體物質更容易受到重力的影響。在地球上,海洋表面比地面光滑得多,因為液體的塑性比固體大得多。