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科學報 科學文摘 探索

太空中幾乎沒有摩擦力,為什麼星球都是圓的?


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更新日期:2021608
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紫俠號

圓形或者橢圓形的東西,在我們生活中相當常見,比如河灘上的鵝卵石,它們原本來自於河流上遊的山川,但在流水沖刷的作用下,逐漸被磨平了棱角,變成了橢圓形。這在物理學上其實屬於摩擦力的一種。

然而,在茫茫的太空當中,星球之間處於完全的真空狀態,幾乎存在摩擦力。摩擦力發生的條件主要有三個,一個是接觸,另一個是擠壓,還有發生相對運動。在太空當中,除非是大規模的天文現象,否則兩顆星球之間幾乎老死不相往來。

那為什麼太空中幾乎所有星球都是球形呢?

在科學家的眼中,太空中的星體並不是正兒八經的圓球,而是都有些偏橢圓形。就好像一個稍微扁一點的籃球一樣。雖然摩擦力很罕見,但是有兩種作用力在太空中很常見,那就是自引力和因為星球自轉產生的向心力。

自轉是大部分星球的基本屬性,科學家發現,引力和自轉始終在發生作用,而且相互影響。在量子力學當中,科學家認為所有物質的原子都有自引力,這種力量會把物質的原子拉到一個共同的中心點上去,而當物體的質量越大,這種引力就會表現得越來越明顯。正是因為這樣的原因,宇宙中的星球只能以球形的面貌出現。

在星球自轉的問題上,其實並非是轉得越快,星球越接近球形,反而恰恰相反。當一顆星球的自轉速度越快,它反而越來越橢圓,赤道向外隆起的程度就會越高。在我們的太陽系中,最接近完美球體的不是別的,就是太陽本身,太陽自轉一圈需要25天,因此它才擁有了更接近於球形的身材比例。

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