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不能變成球形的星體不是個好胖子

2018-01-03 09:47暗號大老爺
科學Fans 2017年11期
關鍵詞:星體重力勢能球體

暗號大老爺

這些星體好圓呀,感覺接近了標準的球形,但聽說這好像違反了宇宙的規則?是的,球體雖然是最理想的狀態,但很多星體沒法把自己變成圓形,因為它們自己不夠重。

哈,這還跟個頭有關系?

在宇宙里面,個頭越大的天體越趨近于球形。像彗星、小行星這種小個子根本沒那么圓。比如太陽系最大的小行星之一,第4號小行星“灶神星”,長得就像個Potato,以至于我們只能用572.6 km × 557.2 km × 446.4 km這種數據來描述它的尺寸。有些彗星更搞笑,長得跟顆花生似的!

意思是越重的星體越容易變成球?為什么跟我們胖子是一樣的!

確切地說,石質行星是這樣的——行星會被自己的引力所累,逐漸被自己重壓成一個球。這個過程可以這么理解:在一顆星體上,每個點都被星體的中心吸引,是往中心“掉”的。因為所有點都在努力把自己的重力勢能降到最低,以達到一個低能量就能維持的穩態。

舉個例子,就好像在桌邊放個滑溜溜的iPhone X,它會慢慢滑下桌子砸到地板上一樣,星體上的質點也是一樣的,其結果就是無限趨近于沿著中心排列成一個球體。

但是,現實是殘酷的!如果一個星體做不到把自己壓成一個球,那就只有一個原因——巖石內部的結構在對抗重力勢能,也就是你的iPhone X被地板擋住了。如果星體不夠大,卻又夠硬,就不夠壓縮自己。

那到底需要多大才行呢?

經過計算,巖石構成的行星直徑600 km以上就可以把自己團成一圈。這張圖里的星體和飛船對照起來還是太小了,不足以形成如此完美的球。除非它只是表面看上去像巖石而已,這可能是一種極其特殊的流體。因為流體構成的星球已經足以輕松地在真空中保持球體,比如類木行星,表面還是一團氣體,但越往深了走,這些氣體就會被自己的重量壓縮成液體,接著是固體。不過人類的航天技術,還無法到達那種幽深的谷底。

類木行星里面好可怕……我會患上深??謶职Y的……

那我們換火星來說,它至少比較像地球?;鹦潜砻嬗幸蛔浇小皧W林匹斯山”——對,就是《火星救援》里航拍出現過的那座大火山,像一張巨大的盾牌扣在火星表面。它的厚度達21 230米,是珠峰的3倍,由于火星的重力比地球弱才能存在下去。如果這座山被放到地球上……可能會被自己壓塌吧。

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