Чаму планеты амаль сферычныя?

Мы ўспрымаем гэта як нешта само сабой якое разумеецца. Ружы — чырвоныя, планеты — шарападобныя. Усё так, праўда? У рэшце рэшт, будаваць мадэлі сонечных сістэм было б значна складаней, калі б замест маленькіх пенапластавых шарыкаў нам прыйшлося рабіць кучу мадэляў планет у форме ікасаэдра.

Але ці задумваліся вы калі-небудзь, чаму планеты выглядаюць менавіта так? Чаму яны ў асноўным сферычныя, а не, скажам, цыліндрычныя ці кубічныя? Адказ на гэтае пытанне даведаўся праект Як усё працуе.

І пачнем, мабыць, з таго, што назавем рэчы сваімі імёнамі. Ні адна з планет у нашай сонечнай сістэме не з'яўляецца ідэальнай сферай, як і наша сонца. Усе гэтыя целы можна было б больш дакладна ахарактарызаваць як "сплюшчаныя сфероіды". Прадметы такой формы трохі выпуклыя вакол сярэдзіны. Калі пазычыць аналогію з астранома Філа Плейта, яны падобныя на баскетбольны мяч, на якім нехта сядзіць.

Тэхнічна кажучы, у нябеснага цела са сплюшчанай формай сфероіда палярная акружнасць будзе меншай, чым экватарыяльная. Такім чынам, тут, на Зямлі, калі б вы падарожнічалі ад Паўночнага полюса да Паўднёвага і назад, вы б прайшлі ў агульнай складанасці 39 931 Км. З іншага боку, поўнае падарожжа вакол экватара было б крыху даўжэй. Гэта таму, што акружнасць экватара Зямлі складае 40 070 Км. Такім чынам, калі вы стаіце на ўзроўні мора на экватары, вы знаходзіцеся далей ад цэнтра нашай планеты, чым на абодвух полюсах.

На некаторых іншых планетах гэтая выпукласць яшчэ больш выяўленая. Проста паглядзіце на Юпітэр. Зямля толькі на 0,3 працэнта шырэй на экватары, чым ад полюса да полюса. Але вымярэнні Юпітэра дэманструюць значна большую розніцу. Сапраўды, астраномы выявілі, што гэтая вялікая планета на экватары на цэлых 7 працэнтаў шырэй, чым паміж полюсамі.

Сплюшчаная форма сфероіда з'яўляецца вынікам двух асноўных фактараў: гравітацыі і кручэння. Трой Карпентэр, дырэктар абсерваторыі Голдэндэйл штата Вашынгтон, адказаў у электронным лісце. «Усё, што мае масу, адчувае гравітацыю, а гравітацыя спрабуе раздушыць аб'ект ва ўсіх напрамках», — тлумачыць Карпентэр.

Публікацыя па тэме: Як бы выглядала Зямля кубічнай формы?

Гэта таму, што ўсе аб'екты адчуваюць самагравітацыю, сілу, якая цягне іх атамы да агульнага цэнтра. Па меры павелічэння масы аб'екта павялічваецца і яго гравітацыйнае прыцягненне. Пасля таго, як ён перавышае пэўную масу, цяга становіцца моцнай да такой ступені, што аб'ект руйнуецца на сябе і становіцца сферычным. Маленькія прадметы — напрыклад, банан або гаечны ключ — могуць супрацьстаяць гэтаму лёсу, таму што іх самагравітацыя адносна слабая, што дазваляе ім захоўваць несфероідныя формы. Аднак у планетах, сонцах і іншых сапраўды масіўных целах сіла настолькі моцная, што яны не могуць пазбегнуць скажэння ў сфероіды.

«Але гравітацыя — гэта не ўся гісторыя», — кажа Карпентэр. У той час, як гравітацыя робіць планеты сферычнымі, хуткасць іх кручэння адначасова спрабуе іх сплюшчыць. Чым хутчэй круціцца нябеснае цела, тым больш непрапарцыйнай становіцца яго экватарыяльная выпукласць. «Вось чаму ў нашай Сонечнай сістэме няма ідэальных сфер, толькі сплюшчаныя сфероіды», — кажа нам Карпентэр. «Сонца — гэта амаль ідэальная сфера з-за яго велізарнай гравітацыі і адносна нізкай хуткасці кручэння ў 25 дзён. Значны працэнт зорак на небе круціцца значна хутчэй і прыкметна выпукаецца на сваіх экватарах».

Адной з такіх зорак з'яўляецца Альтаір. Размешчаны ўсяго ў 16,8 светлавых гадоў ад нашай роднай планеты, ён з'яўляецца адным з самых яркіх аб'ектаў на начным небе. Альтаір таксама адметны тым, што круціцца вельмі і вельмі хутка і здзяйсняе поўны абарот вакол сваёй восі кожныя 10,4 зямных гадзіны. Адпаведна, астраномы падлічылі, што Альтаір як мінімум на 14 працэнтаў шырэй на экватары, чым ад полюса да полюса. Хуткасць кручэння таксама тлумачыць выпукласць Юпітэра. У рэшце рэшт, дзень на гэтым газавым гіганце доўжыцца 9,9 зямных гадзін.

Іншыя сілы таксама дзейнічаюць на зоркі і планеты, змяняючы іх формы. Нягледзячы на тое, што Зямля з'яўляецца сплюснутым сфероідам, яна, безумоўна, не ідэальная. Гравітацыйнае прыцягненне Сонца і Месяца ў пэўнай ступені ўплывае на форму планеты. Што тычыцца ўласнай тэктонікі пліт Зямлі, таксама. Такім чынам, маса нашага роднага свету размеркавана нераўнамерна — насамрэч, яна даволі камяковая.

Тым не менш, ён выглядае значна больш круглым, чым Юпітэр (і Сатурн). У сваю чаргу, планеты ў нашым Сусвеце выглядаюць значна больш сферычнымі, чым некаторыя з іх спадарожнікаў. Марс, напрыклад, мае два невялікія спадарожнікі, ні адзін з якіх не валодае сілай прыцягнення, каб быць уцягнутым у сплюшчаны сфероід. Замест гэтага іх знешні выгляд часта апісваюць як бульбападобны.