Небесные тела, такие как планеты, звёзды, и даже черные дыры, часто демонстрируют сферическую форму. Этот феномен вызывает вопросы о фундаментальных законах природы, которые формируют нашу Вселенную.
Гравитация и сферическая форма
Гравитация — это сила притяжения между всеми объектами с массой. Для больших объектов, таких как планеты, эта сила достаточно мощная, чтобы преобразовать их массу в сферическую форму. Гравитация стремится сжать объект в наиболее компактную и энергетически выгодную форму — сферу, где каждая точка на поверхности находится на одинаковом расстоянии от центра.
Различие между планетами и меньшими телами
В то время как крупные небесные тела имеют форму сферы, меньшие объекты, такие как астероиды и кометы, часто сохраняют неправильную форму. Это связано с их относительно меньшей массой и, следовательно, слабее действующей на них гравитацией, которая не способна полностью преобразовать их форму, а также особенностями их формирования.
Например, комета Чурюмова-Герасименко имеет форму утенка из-за своего сложного происхождения. Сформировалась она более 4,5 миллиардов лет назад, в ранние времена Солнечной системы. Как и большинство комет, она образовалась в очень холодной части Солнечной системы, возможно, в Облаке Оорта или Поясе Койпера, где низкая температура заставляет воду и другие вещества замерзать, образуя лёд. Со временем эти замёрзшие вещества начали собираться вместе, формируя комету. По мере того, как комета собиралась, она встречала и сталкивалась с другими космическими объектами, что привело к её необычной форме.
Влияние вращения на форму
Вращение небесного тела вокруг своей оси также играет роль в его финальной форме. Быстрое вращение создаёт центробежную силу, которая вытягивает материал на экваторе, делая его шире по сравнению с полюсами. Это приводит к формированию сфероида, примером которого является Земля.
Исключения из правил
Некоторые небесные тела имеют уникальные формы, отклоняющиеся от сферической, что может быть результатом их истории столкновений, внутренних процессов или особенностей их формирования. Звезда Ахернар в созвездии Эридана, например, имеет вытянутую форму из-за своего быстрого вращения.
В двойных звёздных системах, как, например, система Альголь в созвездии Персея, форма звёзд может искажаться из-за того, что они находятся так близко друг к другу. Когда две звезды расположены рядом, их взаимная гравитация может “растягивать” или “сжимать” их. На ранних этапах формирования, когда вокруг молодых звёзд и планет ещё есть диски из пыли и газа, их форма также может быть неправильной. Это связано с тем, что они ещё находятся в процессе “растущих болей”, когда процессы в этих дисках влияют на их формирование.
Около половины всех звёзд нашей Галактики принадлежит к двойным системам. Иллюстрация в представлении художника.
Форма небесных тел является результатом сложного взаимодействия гравитационных сил, вращения и их индивидуальной истории. Гравитация играет ключевую роль, формируя крупные объекты в сферы, в то время как другие факторы вносят свои коррективы, создавая разнообразие форм в космическом пространстве.
