Czy zauważyłeś kiedyś, że wszystko w kosmosie jest kulą? Słońce, Ziemia, Księżyc i inne planety i ich księżyce… wszystkie sfery. Co się dzieje?
Czy zauważyłeś, że spora część rzeczy w przestrzeni ma kształt kuli? Gwiazdy, planety i księżyce są kuliste.
Dlaczego? Wszystko sprowadza się do grawitacji. Wszystkie atomy w obiekcie zbliżają się do wspólnego środka ciężkości i opierają się na zewnątrz wszelką siłą, która je rozdziela. Ostatecznym rezultatem może być kula… ale nie zawsze, bo zaraz się nauczymy.
Rozważ szklankę wody. Gdybyście zobaczyli, jak poszczególne cząsteczki się trzęsą, zobaczylibyście, jak próbują się dopasować tak dokładnie, jak to tylko możliwe, a napięcie sprawia, że woda jest gładka i równa.
Wyobraź sobie planetę zbudowaną całkowicie z wody. Gdyby nie było wiatrów, byłoby idealnie gładkie. Cząsteczki wody na biegunie północnym przyciągają się w kierunku cząsteczek na biegunie południowym. Te po lewej ciągną w prawo. Gdy wszystkie punkty zbliżają się do środka masy, można uzyskać idealną kulę.
Przyciągają go grawitacja i napięcie powierzchniowe, a siły molekularne wypychają go na zewnątrz. Gdybyś mógł trzymać tę masywną kroplę wody w środowisku, w którym pozostałaby niezakłócona, ostatecznie woda osiągnąłaby idealną równowagę. Jest to znane jako „równowaga hydrostatyczna”.
Gwiazdy, planety i księżyce mogą być zbudowane z gazu, lodu lub skały. Zdobądź wystarczającą masę w jednym obszarze, a wszystko to przybierze mniej więcej kulisty kształt. Mniej masywne obiekty, takie jak asteroidy, komety i mniejsze księżyce, mają mniejszą grawitację, więc nie mogą przyciągać się do idealnych sfer.
Jak wiecie, większość ciał niebieskich, o których mówiliśmy, obraca się wokół osi, i zgadnijcie, te też nie są sferami. Szybki obrót spłaszcza środek i czyni je szerszymi na równiku niż od bieguna do bieguna. Ziemia jest tego doskonałym przykładem, a jej kształt nazywamy spłaszczoną sferoidą.
Jowisz jest jeszcze bardziej spłaszczony, ponieważ obraca się szybciej. Dzień na Jowiszu trwa niecałe 9,9 godziny. To pozostawia zniekształconą niedoskonałą kulę na 71.500 km w poprzek równika i zaledwie 66.900 od bieguna do bieguna.
Gwiazdy są podobne. Nasze Słońce obraca się powoli, więc jest prawie idealną kulą, ale są gwiazdy, które wirują bardzo, bardzo szybko. VFTS 102, gigantyczna gwiazda w mgławicy Tarantula wiruje 100 razy szybciej niż Słońce. Z każdą chwilą oderwałby się od sił dośrodkowych.
Ten spłaszczony kształt sferoidy pomaga wskazać, dlaczego istnieje wiele spłaszczonych dysków. To szybkie wirowanie, w którym siły dośrodkowe pokonują przyciąganie grawitacyjne, które tworzy ten kształt. Widać to na dyskach akrecyjnych czarnych dziur, układach słonecznych i galaktykach.
Przedmioty mają tendencję do formowania się w kule. Jeśli są wystarczająco masywne, pokonają siły, które temu zapobiegają. Ale… jeśli wirują wystarczająco szybko, spłaszczą się aż do dysków.
Podcast (audio): Pobierz (Czas trwania: 3:56 - 3,6 MB)
Subskrybuj: podcasty Apple | Android | RSS
Podcast (wideo): Pobierz (88,2 MB)
Subskrybuj: podcasty Apple | Android | RSS
