宇宙中的星球是因為旋轉而變成球?還是因為是球而旋轉?

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宇宙中的星球因為重力變成球形,卻旋轉成了橢圓形。


抓一把沙子從手中漏下來,沙子會堆成圓錐形,圓錐的角度就是堆積角,堆積角和摩擦係數有關,摩擦係數越小,圓錐就越扁平。


星球的成型過程,也是各種物質的堆積過程。在重力的作用下,物質的堆積角度是有限的,新堆積的物質會自動落到底部。星球表面就像連續起伏的波浪,當起伏高度遠小於星球半徑的時候,星球就是圓的。

星球的旋轉會產生離心力,物質的堆積角會向赤道傾斜,赤道半徑大於兩極半徑。旋轉的星球一般都是橢圓球,地球也是。


飛魚科普


這兩個說法都錯了,宇宙中的星球呈現球體和星球的自轉是沒有任何因果關係的。

為什麼一般比較大的星球會呈現球體?首先,在萬有引力作用下,所有的物體都會找一個位置最低的地方待著——這就是“水往低處流”的道理,而在自由狀態下,球體作為一種球面上各個位置距離中心距離一樣的幾何體,就是一顆星球變化的“終極形態”。

有人說地球又不是液體的,怎麼會“流動起來”呢?雖然地球的外殼是固體,但是地球的內部實際上因為壓力作用和高溫作用,是類似於流體裝的物體,在漫長的形成和演變過程中,地球實際上也是“流動”的,自然最後就會變成球體。

相反,一些比較小的星體——比如說一些小行星,因為本身是固態的,所以不會發生上述的“聚集成球”的過程,自然也就呈現不規則的形狀了【如下圖所示】。

而星球之所以會自轉,其中有很多的偶然因素。

有的星球是因為被其他星球裝了一下,所以被撞到旋轉,比如說我們的地球,現在的自轉速度就是非常快的,這是因為上古有一顆被稱為忒伊亞的行星擊中,不僅被撞到自轉,地軸還傾斜了,月球也是在這次碰撞中誕生的【如下圖所示】。

有的是因為形成的時候,那些組成星球的物質本身就有一定的自轉速度,所以星球會開始自轉;還有的是因為被更大的星球潮汐鎖定了,因為公轉所以會發生自轉,比如說月球就被地球潮汐鎖定了,所以其自轉速度就跟公轉速度是一樣的。

所以說,星球的自轉原因多種多樣,但是跟星球是球體沒有任何關係,不規則的小行星一樣會發生自轉。

當然了,因為星球的自轉,其形狀不是完美的球體,而是類似於一個橢球,比如說我們的地球,就因為自轉而呈現出來橢球的形狀,赤道的半徑要比極半徑長几十公里。


這樣解釋你明白了嗎?


SilentTurbine


宇宙中的天體都是從最基本的微小顆粒匯聚而成的。不管多大的天體都是由自身一些物質匯聚而成,宇宙中最初沒有物質的時候,根據理論那時候存在的物質都是粒子狀態。這樣的狀態下,被稱為宇宙湯的時期。從模型中可以推倒出來那個時候的粒子依然存在著移動,其原因不詳。從前有個國家的宇宙員在太空站做了一個實驗,實驗目的是為了瞭解絮狀物在真空下會如何。過程是宇航員把一個密封袋撐起來放進去絮狀物,在合緊袋子口靜靜觀看,沒一會就發現絮狀物開始自身圍繞中心旋轉並有自轉與公轉的運動,而且在像中心聚攏,並最後形成一團。可見在宇宙零重力真空環境下運動是必然狀態,這就是宇宙中的天體形成的原因與過程,這樣說合適嗎?


瀟泗兒


先從形式上來看,題主提出了兩個問題:a) 星球為什麼旋轉, b)星球為什麼是球形,那麼如果a的原因不是b,或者b的原因不是a,那麼題主的問題就得到了解答,下面分別回答兩個問題:

a:星球為什麼旋轉

據說這個問題目前仍然存在爭論,我只提出一種合理的解釋,宇宙中的星球大多是由漂流在空間中小的物質靠引力作用聚集起來的,由於引力的聚集作用,越大大質量塊越能吸引更多的隕石、氣體以及各種碎塊,最終越變越大,星球由此形成。

那麼我們只要搞明白兩個不自轉的物體在碰撞後是否能獲得自轉,那就能明白星球自轉的可能原因了,我畫了個圖,以地球和水星為例,我們假設它們都沒有自轉,並且相向而行,但是他們質心連線的方向與自身的速度方向並不重合(實際上要想完全重合,幾乎是不可能的):

這會發生什麼情況,它們的速度方向會因為引力的拖曳而發生偏轉,即兩者要往一起靠,如果它們離得足夠近,近到無法擦肩而過,那就只能碰撞了,如下圖:

這樣碰上,會發生什麼情況呢?由於撞擊並不是沿著質心的連線方向(圖中橘紅色虛線),所以水星和地球各自獲得了對方衝擊帶來的一個額外力矩,這個力矩會讓它們產生旋轉,這就是星球自轉的一個成因。

所以星球的形成也是一樣道理,絕大部分的碰撞都不可能沿著質心連線方向發生,所以碰一次就提供一個力矩,就像抽陀螺一樣。唯一需要解釋的就是碰撞應該是隨機的,在所有方向上都會碰撞,如果碰撞次數足夠多,那麼各種力矩加起來不應該是零嗎?對此我的解釋是:統計意義上的平均並不是一定正好互相抵消,極大可能有殘餘角動量,所以最後星球還是會自轉的。

b. 星球為什麼是球形的

這就是引力搞的鬼了,你假象如果有很大的一坨液體,液體太大了以至於它們之間可以因為自身引力而聚集起來,而引力在空間各個方向上都是一樣大小的,那這一大堆水應該形成個什麼形狀啊?必須是球形是不是?

如果你認可這一點,那麼氣態星球也一樣的道理,都是流體嘛。那麼固態呢?首先固態星球內部也可能是液態的,比如地球中有熔融狀態的地幔,那簡單,上面的道理就能解釋。但是如果它真的就是個石頭球呢?那也好辦,引力只要足夠大,那一定能把突出的稜角給磨平,比如你看地球,為什麼地球上的山最高才8km,為啥不出現火星上的奧林匹斯山這種兩萬多米的呢?一個可能的原因就是,再高的話,地球上的自然物質(比如各種岩石之類)的強度,支撐不住自身的重力,而發生坍塌,這一坍塌,碎石塊什麼的就自然填到了地表,為我們地球成為球形的大業貢獻了一份力量!

說到底,還是因為引力這個東西啊,和方向是無關的,它的主導下只能形成與方向無關的形狀,那你說啥玩意的形狀和方向無關?只有球!

所以,a的原因未必是b,而b的原因也未必是a,證畢

最後是一個視頻,模擬了不自轉的兩個天體相撞後,是如何獲得自轉的:


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