为什么天体都是圆的,为什么天体看上去都是圆的

1、为什么天体看上去都是圆的造成天体是圆形的原因主要有以下两点:
1、物体在宇宙中的移动始终会受到各种引力的影响 , 所以他们既公转又自转 , 而自转的离心力将他们塑造成球形
2、似乎和物体的张力有关系,就好像一滴水在真空状态下会呈现出球形一样.

为什么天体都是圆的,为什么天体看上去都是圆的

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2、大多数天体都是球形的,这是为什么呢?一般只有达到某个直径上限的天体才具有球体状态,这个值取决于天体本身的物质属性 。土卫一就是一个很好的例子:土卫一为太阳系岩石球体中体积最小的 。简单的说,这和引力势能的差值(质量)以及流体静力平衡相关,本文将为您简单介绍这个原理 。
首先来了解下我们熟悉而陌生的太阳,太阳不仅仅是球体 , 而且非常接近于圆球,估计扁率大概只有900万分之一,这意味着其极直径和赤道直径的差别不到10千米,这和太阳约140万千米的直径比起来,都不算什么了 。我们再来看看其他天体,月亮的扁率约为0.0012,地球约为0.003 。
我们在前言所提到的土卫一,它是目前太阳系最小的岩石球体,可以根据自身的引力以及自转形成球体 。土卫一的直径大约为400千米,自转周期大约为22小时 。但是比土卫一更小的天体,却不是球体的了 。比如土卫七,形状诡异,其直径约为270千米,自转周期为混沌状态 。又如木卫五,直径约为200千米,其形状也是不规则的 。如果比土卫一直径大的话,那么天体就成球体了 。如土卫二,直径约为500千米,形状为球体 。
卡西尼号拍摄的土卫一的高分辨率照片,照片中显示了深达6公里的撞击坑以及右下方的一个深达1公里的峡谷 。图片:NASA/JPL/Space Science Institute
如果太阳系天体的质量大于10的21次方千克,那么已知或预期天体就会近似球体 。当天体质量的引力足以克服其自身材料的结构强度时(钢性力),天体就会不受约束的形成球形(椭球体),从而达到流体静力学平衡 。由冰制成的物体比由岩石制成的物体更容易变为球体,而且许多冰冷的物体在更小的直径下也会是球状的 。其大小边界在半径100公里到200公里之间,但大多数还是不规则的 。
质量范围在10的18次方千克到10的21次方千克之间的较大物体,如土卫三,谷神星和土卫一,由于它们的引力强大到足以形成流体静力平衡状态,所以可以形成球体(椭球体),而较小质量的碎石堆(例如土卫十和木卫五)可以形成类似的状态,但形状不是球形的,因此称这类天体形状为“不规则形状” 。
由于自身旋转产生了离心力,所以球体通常具有一些极性扁率,有时甚至可能具有很大差异的赤道直径(斜率椭球体,如妊神星) 。与妊神星等天体不同 , 不规则形状天体与椭圆体的形状明显不同 。
这是曙光号在2015年5月拍摄,以原色呈现的谷神星 。图片:NASA-JPL-California Institute of Technology
流体静力平衡简介
在流体力学中,当流体静止时,或者当每个点的流速随时间恒定时,流体被认为处于流体静力平衡或静水压平衡 。当重力等外力通过压力梯度力平衡时,会发生这种情况 。例如,压力梯度力可防止重力使地球大气层坍塌成薄而致密的外壳体,而重力则可以阻止压力梯度力将大气扩散到太空中 。
流体静力学平衡是矮行星与太阳系小天体的现行区分标准,在天体物理学和行星地质学中还有其他作用 。这种限定通常意味着物体被对称地圆化成球体或椭球体,其中任何不规则的表面特征是由于相对薄的固体地壳造成的 。在太阳系中,目前具备该条件的天体有32颗 , 并已经得到观测证实(除了太阳外),其中有7颗天体几乎是可以确定的,但是还有100颗或更多的候选者 。
在恒星的任何给定层中,从下方(核心)向外的热压(辐射)和上面物质向内挤压的引力之间存在一个流体静力学平衡 。各向同性引力场将恒星压缩成最紧凑的形状 。当达到一定的(临界)角速度时,在静力平衡下旋转的恒星会形成一个扁圆球体 。这种现象的一个极端例子便是恒星织女一,它的旋转周期为12.5小时 。因此 , 织女一在赤道处的直径比两极处的要大20%左右 。如果角速度高于临界角速度,那么这颗恒星将会变成雅可比(斜率)椭球体,在旋转速度更快时,它将不再是椭球体,而是梨形或卵形体,还可能变成其他诡异形状,如甜甜圈形状 , 但是超过雅可比(斜率)椭球体的形状是不稳定的 。
如果恒星附近有一个巨大的伴星时 , 那么潮汐力会发挥作用,当仅靠旋转就使恒星变成一个球体时 , 就会把恒星扭曲成不等边的形状(具有很大斜率的椭球体) , 恒星渐台二就是一个例子 。
流体静力学平衡对于星系团内的介质也很重要 , 在那里它限制了存在于星系团核心中的流体数量 。
此外,有足够的质量,能以自身的重力克服刚体力,以呈现流体静力平衡的形状也是行星或矮行星的定义要素之一 。根据国际天文联会(IAU)的行星定义,行星有足够的质量能以自身的重力达到流体静力平衡的状态,这意味着它们的形状要成为球体 , 或类球体 。
人们一直认为,直径大于约400公里的冰天体通常处于流体静力平衡状态,而那些小于此直径的冰天体则没有 。冰冻天体比岩石天体需要更小的静水平衡质量 。已知具有平衡形状的最小天体是直径约397公里的冰卫星土卫一,而已知具有明显非平衡形状的最大天体是直径约为532公里(582×556×500±18公里)的岩石小行星智神星 。然而,土卫一实际并不处于流体静力平衡状态 。已知能够确认处于静水平衡的最小天体是直径约945公里的矮行星谷神星,而已知未处于静水平衡的最大天体是直径约1470公里的冰卫星土卫八 。
要注意谷神星虽然是球体 , 但是古柏带的妊神星比谷神星重数倍,却是太阳系内已知最大的非球体天体 , 因为妊神星被快速的自转拉成了椭球体 。木星和土星也是因为快速的自转成为扁圆形,土卫一、土卫二、和天卫五是因为潮汐力拉长变成类球体 。
美国阿波罗17号宇航员在前往月球途中拍摄的“蓝色弹珠”地球照片(摄于1972年12月7日,非原始照片),图:NASA/Apollo 17 crew; taken by either Harrison Schmitt or Ron Evans
球体是天体受力达到平衡最稳定的形态,天体自身的引力会把天体表面的物质像天体中心收缩 , 天体的表面受到的以球体分布向内的挤压力,便使得天体都是圆的 。
因为天体都是质量很大的物体,根据“最小势能原理”,引力让大质量天体成为球形。所以大多数天体都是球形的 。
球形或者类球形的更利于星球的自转和公转,宇宙的引力致使各个星球都是球形的 。
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3、天体为什么是圆的?问题一:地球为什么是圆的不光地球是圆的,宇宙中的大部分天体都是圆的 。看见过荷叶上圆圆的水珠没有?液体物质在自身的引力下必然要收缩成球形,这就是宇宙间最基本的物理法则,只有收缩成球形才能达到这个物体内部的引力的平衡 。换句话说,当这个物体内部引力平衡之后 , 必然会成为球形 。因为球形是最完美、最稳定的 。所谓的圆满就是这个意思 。举例说,在微重力的空间站上,水流出来后就会自动收缩成球形的 。地球在诞生初期也是炽热的液体星球,因此在自身的引力下就自然而然地收缩成了球形 。甚至于当一个天体足够大,即便是固体物质组成的,它也会在自身的引力或重力下,逐渐坍缩成球状物体 。所以 , 宇宙中的大型天体大多都是球状体的就是这个道理!
问题二:为什么天体大部分都是圆的1.万有引力使物质朝一个中心塌缩,由于引力在各个方向上大小都是相等的,所以这样的塌缩是基本均匀的,而均匀塌缩形成的物质最有可能的形态便是球体 。
2.球体的表面积是等体积立体图形中最小的,这种结构保证了最大程度地降低天体自转产生的摩擦 。
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4、为什么宇宙中的天体一定呈圆形?宇宙中天体的圆形都是近似的,庞大的天体远处看,太圆了 , 近处看,表面坑坑洼洼,有的还是椭圆形 。总的来说 , 天体呈现圆形是普遍现象 。                                                                       为什么是圆形?根据万有引力定律,所有物质都有引力,吸引在一起的物质,都有向中心运动的特性 , 密度大的在最里面,密度小的在外面,能明显感觉到的是液体和气体,液体密度大在下面,气体密度小在上面 。固体、刚体就特殊了,只要能支持,固体能形成任意形状,所以 , 地球上有石头形成的山脉,有大海、有陆地,各种各样的固体物质,丰富的人类世界离不开固体物质 。但是,所有固体物质都有承受力、支撑力 , 体积不可能任意大,量变到质变解体,再 加上地球自转形成的风沙,破碎的物质会流向 低处填充 。哪里是低处?地心画圆,半径 小的是低处 。地球 日积月累 ,  除了不平的山脉 , 表面坑洼都被水和气体填充 , 这些不平和地球直径比较起来微不足道 。地球远远看起来是圆的 。其它天体都是同样的道理,因为不可能有不自转、不公转 , 不受周围环境影响的天体 , 所以,表面上的圆形天体是普遍现象 。
根据万有引力定律,所有物质都有引力,吸引在一起的物质,都有向中心运动的特性,密度大的在最里面,密度小的在外面,能明显感觉到的是液体和气体,液体密度大在下面,气体密度小在上面 。固体、刚体就特殊了,只要能支持,固体能形成任意形状 , 所以,地球上有石头形成的山脉 , 有大海、有陆地 , 各种各样的固体物质,丰富的人类世界离不开固体物质 。但是,所有固体物质都有承受力、支撑力,体积不可能任意大 , 量变到质变解体,再 加上地球自转形成的风沙,破碎的物质会流向 低处填充 。哪里是低处?地心画圆,半径 小的是低处 。地球 日积月累,除了不平的山脉,表面坑洼都被水和气体填充,这些不平和地球直径比较起来微不足道 。地球远远看起来是圆的 。其它天体都是同样的道理,因为不可能有不自转、不公转,不受周围环境影响的天体,所以,表面上的圆形天体是普遍现象 。
宇宙中的天体,大都是椭圆形的,因为其旋转离心力的作用,并没有绝对圆形的 。
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5、为什么宇宙中的天体大多都是圆的呢宇宙中的天体大多都是圆型的原因是
因为重力场的作用力源自於星体中心,将所有的物质都往内拉;而星球的巨大本体加上内部放射性元素所产生的热量,其行为表现就像液态一样,向长期来自重力中心的万有引力作用屈服,因此形成圆形.想要使所有的物质都尽量靠近星球重力中心,唯一的办法就是形成球状;这个过程称为均衡调节(isostatic adjustment).但是并不是所有的星球都是圆的 对於较小的星体,好比说小行星(asteroid),其重力就太小而无法超越本身结构的力量.因此,这些星体也就保有不规则及不完整的形状,而不会形成球状因为星球都在旋转,因为离心力,所以星球会变成一个各个面都稳定的形状.在三维空间中,只有球体才符合,所以就是球体了!
【为什么天体都是圆的,为什么天体看上去都是圆的】宇宙中的大部分天体之所以都是圆的,其原因是:液体物质在自身的引力下必然要收缩成球形,就好比荷叶上圆圆的水珠一样,这就是宇宙间最基本的物理法则.一个物体只有收缩成球形才能达到这个物体内部的引力的平衡,因为球形是最完美、最稳定的.所谓的圆满就是这个意思.举例说,在微重力的空间站上,水流出来后就会自动收缩成球形的.