ทำไมโลกของเราถึงกลม ทำไมดาวเคราะห์และดาวฤกษ์จึงกลม? คำอธิบายรูปภาพและวิดีโอ

ดวงดาวจะแบนเท่าแพนเค้กได้ไหม? บางทีถ้ามันหมุนเร็วมาก!

ดวงอาทิตย์และดวงดาวแทบทุกดวงอยู่ใกล้ลูกบอลมาก การสังเกตโดยตรงด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กแสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์หลักเก้าดวงและดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่ที่สุดบางดวงเกือบจะเป็นทรงกลมเช่นกัน แต่ทำไมมันถึงเกิดขึ้นแบบนี้ เพราะในระหว่างการเติบโตของร่างกายบนพื้นผิวโลก ตัวอย่างเช่น ผลึก ถึงแม้ว่าวัตถุทรงกลมจะก่อตัวขึ้น แต่หายากมาก?

เห็นได้ชัดว่าการเติบโตของวัตถุขนาดใหญ่ในจักรวาลถูกกำหนดโดยกระบวนการที่แตกต่างจากกระบวนการที่สร้างผลึกหรือการดำรงอยู่ของสสารในรูปแบบอื่นบนพื้นผิวโลก ข้อพิจารณาเหล่านี้และอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกันทำให้เราเข้าใจถึงความสำคัญที่โดดเด่นของแรงโน้มถ่วงสากลในทางดาราศาสตร์

ดาวพฤหัสบดี หากมองใกล้จะเห็นได้ชัดว่าดาวเคราะห์ดวงนี้แบนจากขั้วมาก ไม่น่าแปลกใจที่ก๊าซยักษ์หมุนรอบแกนของมันเหมือนลูกบอล

ดาวและดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ควบแน่นจากก๊าซและฝุ่นในอวกาศภายใต้อิทธิพลของแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงของอนุภาคแต่ละส่วนเข้าหากัน

เนื่องจากแรงโน้มถ่วงพุ่งตรงไปยังศูนย์กลางของวัตถุดึงดูด กระจุกทั้งหมดที่เกิดขึ้นระหว่างการบีบอัดจะต้องเป็นทรงกลม เว้นแต่ว่าวัตถุควบแน่นจะหมุนอยู่ ในกรณีหลัง ตัวที่หดตัวจะแบนที่เสาไม่มากก็น้อย

เนื่องจากความเร็วของการหมุนของดวงอาทิตย์ที่เส้นศูนย์สูตรนั้นต่ำมาก ความซ้ำซ้อนของดวงอาทิตย์จึงน้อยเกินไปที่จะวัดได้ รูปร่างของโลกนั้นแตกต่างจากทรงกลมเพียงเล็กน้อย แต่ดิสก์ของดาวพฤหัสบดี (ดาวเคราะห์ดวงนี้ไม่เพียง แต่มีขนาดที่บันทึก แต่ยังรวมถึงความเร็วด้วย - ใช้เวลาเพียง 10 ชั่วโมงในการปฏิวัติให้เสร็จ) เมื่อมองผ่าน กล้องโทรทรรศน์แบนราบที่เสาอย่างเห็นได้ชัดแล้ว

บนท้องฟ้าของเรา วัตถุทรงกลมมากมาย. ดวงอาทิตย์เป็นทรงกลม ตอนกลางคืนเราเห็นดวงจันทร์สีเงินบนท้องฟ้า เรายังรู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์และดาวดวงอื่นๆ อีกด้วยว่าพวกมันมีรูปร่างเป็นทรงกลม การเห็นลูกบอลจำนวนมากรอบตัวเราทำให้เราประหลาดใจ และเราถามโดยไม่ได้ตั้งใจ: “ทำไมดวงดาวไม่ควรเป็นจุดเล็กๆ บนท้องฟ้า หรือทำไมไม่เป็นอย่างน้อยหนึ่งดาวเคราะห์ที่ไม่ใช่วงกลม Te? ให้อันเดียวเท่านั้นที่เป็นลูกบาศก์หรือเสี้ยม ทำไมมันเป็นไปไม่ได้? นี่คือเหตุผล มีแรงที่ในจักรวาลทั้งหมดเปลี่ยนโลกให้กลายเป็นลูกบอลที่ราบรื่น แรงนี้คือแรงโน้มถ่วงนั่นคือแรงโน้มถ่วงหรือแรงโน้มถ่วงที่แม่นยำยิ่งขึ้น

แรงโน้มถ่วงคือแรงที่ดึงดูดชิ้นส่วนของสสารใด ๆ ไปยังอีกชิ้นหนึ่ง นี่คือแรงที่ทำให้ลูกเบสบอลกระทบพื้นโลกและทำให้ดาวเคราะห์อยู่ในวงโคจรของมันยิ่งวัตถุมีมวลมากเท่าใด แรงโน้มถ่วงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น กล่าวคือ แรงโน้มถ่วง อย่างไรก็ตาม หากเราเปรียบเทียบแรงโน้มถ่วงกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงโน้มถ่วงจะอ่อนลงมาก ดังนั้นเราจึงไม่สังเกตเห็นแรงโน้มถ่วงระหว่างผู้คนในฝูงชนหรือระหว่างมือกับดินสอ ดินสอและคนไม่มีมวลมากเกินไป

แต่วางดินสอและเห็นแรงโน้มถ่วงในการดำเนินการ ดินสอจะไม่บินขึ้นและบินไปด้านข้าง มันจะร่วงหล่นลงไปที่พื้น แรงโน้มถ่วงของโลกกระทำกับดินสอ เมื่อเทียบกับดินสอ โลกเป็นวัตถุขนาดใหญ่ ซึ่งมีมวลมากอย่างไม่น่าเชื่อเมื่อเทียบกับมวลของดินสอ หากต้องการสัมผัสถึงแรงโน้มถ่วงในตัวคุณ เพียงแค่กระโดด และคุณจะรู้สึกได้ถึงพลังที่ไม่หยุดยั้งของแผ่นดินแม่ที่ดึงดูดคุณ

เมื่อดาวเคราะห์เติบโตขึ้น แรงโน้มถ่วงทำให้พวกมันกลายเป็นลูกบอล และกลายเป็นทรงกลม

แรงโน้มถ่วงมักจะยึดสิ่งของไว้ด้วยกันตัวอย่างเช่น ดาวเคราะห์ทั้งเก้าของระบบสุริยะซึ่งเกิดจากการชนกันของอนุภาคฝุ่นขนาดเล็กของโลกเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน เนื่องจาก ดาวเคราะห์เติบโตขึ้นและแรงดึงดูดเพิ่มขึ้นระหว่างส่วนของพวกเขา พวกเขาดึงดูดสสารมากขึ้นจากอวกาศและมวลของพวกมันก็เพิ่มขึ้น ตัวอย่างที่ดีของกระบวนการนี้คืออุกกาบาตตกลงสู่พื้นโลก

เมื่อโลกโตขึ้น แรงโน้มถ่วงก็มีแนวโน้มจะทำให้โลกกลายเป็นลูกบอล . ยิ่งโลกเติบโต แรงโน้มถ่วงยิ่งแข็งแกร่งมีการเพิ่มส่วนใหม่ของสสารจำนวนมากขึ้นเรื่อย ๆ ในโลกและแผ่กระจายไปทั่วพื้นผิวของมัน อันเป็นผลมาจากกระบวนการนี้ทำให้มีรูปร่างกลมแม้ว่าแรงโน้มถ่วงจะก่อตัวเป็นดาวเคราะห์ทรงกลม แต่ก็ยังมีส่วนที่ยื่นออกมาบนพื้นผิวของพวกมัน จากอวกาศ โลกดูเหมือนทรงกลมสีน้ำเงินและสีขาวที่เกือบจะสมบูรณ์แบบ แต่เมื่อเข้าใกล้ภูเขาสูงที่ยื่นออกมาเหนือพื้นผิวโลกจะสังเกตเห็นได้ชัดเจน จากระยะที่ใกล้กว่านั้น อาคารและผู้คนจะมองเห็นได้

ทุกอย่างค่อนข้างง่าย: ทุกร่างในจักรวาลพยายามลดพลังงานที่อาจเกิดขึ้น

ก่อนการแข็งตัวและก่อตัวเป็นหิน ดาวเคราะห์ทุกดวงถูกประกอบขึ้นจากอนุภาคหลายพันล้านอนุภาคภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงในเมฆฝุ่นที่เย็นลงหลังจากการก่อตัวของดาวฤกษ์ การชนกันของอนุภาคเหล่านี้กับแต่ละอื่น ๆ เช่นเดียวกับความดันที่กระทำโดยชั้นนอกในชั้นในทำให้เกิดหินร้อนหยดหนึ่งซึ่งหมุนรอบแกนของมันด้วยความเฉื่อย

ตอนนี้เกี่ยวกับแบบฟอร์ม ทรงกลมเป็นรูปเรขาคณิตที่มีปริมาตรมากที่สุด มีพื้นที่ผิวเล็กที่สุด แรงดึงดูดแรงโน้มถ่วงบังคับให้แต่ละอะตอมของดาวเคราะห์อยู่ใกล้กับศูนย์กลางมากที่สุด และสำหรับแต่ละอะตอม ตำแหน่งที่ได้เปรียบมากที่สุด (ที่มีพลังงานศักย์ต่ำที่สุด) จะอยู่ที่ตำแหน่งในศูนย์กลาง รูปร่างกลมทำให้มั่นใจได้ว่าสามารถบรรจุอะตอมได้มากที่สุด (เนื่องจากปริมาตรที่ใหญ่ที่สุด) โดยมีพลังงานต่ำสุดหรือการแพร่กระจายของพลังงาน (เนื่องจากพื้นที่ที่เล็กที่สุด) สถานะนี้จึงเสถียรที่สุด

และเกี่ยวกับการหมุน เนื่องจากดาวเคราะห์ในอนาคตในกระบวนการแข็งตัวกำลังเคลื่อนที่รอบแกนของมัน แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจึงทำหน้าที่ ซึ่งทำให้ขยายออกไปในระนาบเส้นศูนย์สูตร ดังนั้นจึงถูกต้องกว่าที่จะไม่พูดถึงรูปร่างทรงกลมแต่เป็นทรงรี

เลขที่ ทุกอย่างมีแนวโน้มที่จะมีรูปร่างเหมือนลูกบอล แต่เนื่องจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง ดาวเคราะห์จึงยืดออกเล็กน้อย การดำเนินการนี้ใช้เวลาจำกัด จากนั้นกระบวนการจะหยุดลงเมื่อระบบเข้าสู่สมดุลเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่กระทำอย่างต่อเนื่อง

ตอบกลับ

คุณลืมคิดไปว่าสิ่งที่ทำให้เกิดแรงโน้มถ่วงนี้ ซึ่งเริ่มทำปฏิกิริยาเท่าๆ กันบนเมฆระหว่างดวงดาวและดึงดูดทุกสิ่งไปยังจุดที่ไม่ทราบและจับได้โดยพลการในอวกาศ ฉันสังเกตว่าไม่ ร่างกายค่อนข้างใหญ่มีแรงโน้มถ่วง และฝุ่นระหว่างดวงดาวที่กระจัดกระจายมากยิ่งขึ้น แล้วมันมาจากไหน?

ตอบกลับ

แรงโน้มถ่วงเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ในอวกาศที่เต็มไปด้วยสารบางอย่าง ลองนึกภาพถ้าคุณหย่อนวัตถุลงไปในน้ำและให้แรงกระตุ้นที่ดี จากนั้นเมื่อเคลื่อนที่วัตถุนี้จะโค้งงอคอลัมน์น้ำ โดยถ่ายเทพลังงานส่วนหนึ่ง (โมเมนตัม) ของมันไปที่นั่น และอวกาศที่แปรปรวนดึงดูดสภาพแวดล้อมที่ภักดีตามวิถีที่กำหนด และจะดำเนินต่อไปตราบเท่าที่มีการเคลื่อนไหว และถ้าเราคำนึงถึงความจริงที่ว่าจักรวาลยังอายุน้อยมากและจะไม่หยุดนิ่ง แรงโน้มถ่วงซึ่งมีศักยภาพในการเกิดหลายล้านล้านถึงหนึ่งร้อยปีจะทำหน้าที่เป็นค่าคงที่พื้นฐาน

กล่าวอีกนัยหนึ่ง แรงโน้มถ่วงเป็นสมบัติ ไม่ใช่วัตถุหรือปรากฏการณ์อิสระ นี่เป็นคุณสมบัติของวัตถุที่จะงออวกาศ และยิ่งมวลและความเร็ว (รวมถึงการหมุนไปตามแกนของมัน) มากเท่าใด แรงดึงดูดก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ตอบกลับ

ความคิดเห็น

ชอน มาร์คัส จักรวาล tweets

46. ​​​​ทำไมดาวเคราะห์ถึงกลม?

46. ​​​​ทำไมดาวเคราะห์ถึงกลม?

แรงโน้มถ่วงเป็นแรงดึงดูดสากลระหว่างมวลทั้งหมด ดังนั้นแต่ละชิ้นส่วนของวัตถุขนาดใหญ่จึงพยายามดึงดูดชิ้นส่วนอื่นๆ เข้าหาตัวมันเอง

ถ้าวัสดุไหลได้ ร่างกายก็จะเกิดเป็นทรงกลม รูปร่างนี้ช่วยให้แน่ใจว่าส่วนประกอบแต่ละชิ้นอยู่ใกล้กันมากที่สุด

ดาวเคราะห์ยักษ์อย่างดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ก่อตัวขึ้นจากก๊าซ (และของเหลวที่อยู่ลึกเข้าไปข้างใน ซึ่งเป็นที่ที่ก๊าซถูกบีบอัด) ที่ไหลผ่าน นั่นเป็นเหตุผลที่พวกเขากลม

อันที่จริงดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์มีเอวนูน เนื่องจากพวกมันหมุนเร็ว ก๊าซที่เส้นศูนย์สูตรจึงมีแนวโน้มที่จะถูกผลักออกไปด้านนอก

ร่างที่เป็นหินและน้ำแข็งมีรูปร่างที่แตกต่างกัน แรงโน้มถ่วงไม่สามารถบีบอัดภายในพอที่จะทำให้ไหลได้ ดังนั้นพวกมันจึงมีรูปร่างผิดปกติคล้ายกับมันฝรั่ง

แต่ยิ่งร่างกายมีมวลมากเท่าใด แรงโน้มถ่วงที่รวมตัวและบีบอัดสารของมันก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ที่ขนาดที่แน่นอนของร่างกาย แรงโน้มถ่วงเพียงพอที่จะทำให้ของเหลวในแกนของมัน สำหรับวัตถุที่เป็นหิน ขนาดธรณีประตูคือ ~400 กม. สำหรับน้ำแข็ง ~600 กม.

ดังนั้น วัตถุที่เป็นหินทั้งหมดในระบบสุริยะจึงมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า ~ 400 กม. และวัตถุที่เป็นน้ำแข็งทั้งหมดมีขนาดใหญ่กว่า ~ 600 กม.

ดังนั้นจึงเป็นการต่อสู้ระหว่างแรงโน้มถ่วงซึ่งบีบอัดสสารและแรงแม่เหล็กไฟฟ้า (EM) ซึ่งทำให้สสารแข็งและต่อต้านแรงโน้มถ่วง

แรง EM เนื่องจากอิเล็กตรอนของอะตอมใกล้เคียงกันผลักกัน มากกว่าแรงโน้มถ่วง 1,000 ล้านล้านล้านล้านเท่า ...

ดังนั้นจึงจำเป็นที่อะตอมจำนวนมากจะต้องรวมกัน กล่าวคือ วัตถุทางดาราศาสตร์จะต้องมีขนาดใหญ่สำหรับชัยชนะของแรงโน้มถ่วง

แน่นอน หากมีมวลเพียงพอ แรงโน้มถ่วงก็เป็นแรงที่ท่วมท้น และไม่มีสิ่งใดในจักรวาลที่สามารถท้าทายมันได้ ผลลัพธ์: หลุมดำ. แต่นั่นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง!