Кога го гледаме Сончевиот систем, гледаме објекти од сите големини, од ситни зрна прашина до џиновски планети и Сонце. Заедничка карактеристика на овие предмети е тоа што големите предмети се (повеќе или помалку) тркалезни, а малите се со неправилна форма. Но зошто?
Одговорот на прашањето зошто големите објекти се тркалезни се сведува на влијанието на гравитацијата. Гравитациското привлекување на објектот секогаш е насочено кон центарот на неговата маса. Колку е поголем објектот, толку е помасивен и поголема е неговата гравитациска сила.
За цврсти предмети, оваа сила се спротивставува на силата на самиот објект. На пример, силата надолу што ја чувствувате поради гравитацијата на Земјата не ве влече кон центарот на Земјата. Тоа е затоа што земјата ве турка назад - сила преголема за да ви дозволи да паднете низ неа.
Сепак, моќта на Земјата има свои граници. Замислете огромна планина, како што е Монт Еверест, која станува се поголема и поголема додека плочите на планетата се судираат една со друга. Како што Еверест станува се повисоко и повисоко, нејзината тежина се зголемува до тој степен што таа почнува да попушта. Дополнителната тежина ќе ја турне планината надолу во обвивката на Земјата, ограничувајќи ја нејзината висина.
Ако Земјата се состоеше целосно од океан, Еверест едноставно ќе потоне до самиот центар на Земјата (поместувајќи ја целата вода низ која минува). Секоја област каде што водата беше исклучително изобилна ќе потоне надолу под влијание на гравитацијата на Земјата. Областите каде што водата беше исклучително оскудна ќе се наполнат со вода исцедена од друго место, правејќи го имагинарниот Земја-океан совршено сферичен.
Но, работата е во тоа што гравитацијата е всушност изненадувачки слаба. Предметот мора да биде многу голем пред да може да изврши доволно силно гравитациско влечење за да ја надмине силата на материјалот од кој е направен. Затоа, малите цврсти објекти (метри или километри во дијаметар) имаат премногу слаба гравитациска привлечност за да добијат сферична форма.
Кога објектот ќе стане доволно голем за да победи гравитацијата - да ја надмине силата на материјалот од кој е направен - тој ќе има тенденција да го повлече целиот материјал на објектот во сферична форма. Премногу високите делови од предметот ќе бидат повлечени надолу, поместувајќи го материјалот под нив, предизвикувајќи деловите кои се премногу ниски да бидат истуркани.
Кога ќе се постигне сферична форма, велиме дека објектот е во „хидростатска рамнотежа“. Но, колку треба да биде моќен објектот за да постигне хидростатска рамнотежа? Зависи од што е направен. Предмет кој се состои само од течна вода лесно може да се справи со оваа задача, бидејќи всушност нема сила - молекулите на водата лесно се движат.
Во меѓувреме, објектот направен од чисто железо би требало да биде многу помасивен за неговата гравитација да ја надмине внатрешната сила на железото. Во Сончевиот систем, дијаметарот на прагот неопходен за леден објект да стане топчест е најмалку 400 km, а за објекти кои се состојат главно од поцврст материјал, овој праг е уште поголем. Сатурновата месечина Мимас има сферична форма и дијаметар од 396 km. Во моментов, тоа е најмалиот објект што ни е познат што може да ги исполни овие критериуми.
Но, сè станува покомплицирано ако се сетите дека сите предмети имаат тенденција да ротираат или да се движат во вселената. Ако некој објект ротира, локациите на неговиот екватор (точката на половина пат помеѓу двата пола) доживуваат малку помала гравитациска сила отколку локациите во близина на половите.
Како резултат на тоа, совршено сферичната форма што би се очекувала во хидростатската рамнотежа се префрла на она што е познато како „срамнет сфероид“ - кога објектот е поширок на екваторот отколку на половите, особено, ова важи за нашата Земја. Колку побрзо објектот се ротира во вселената, толку е подраматичен овој ефект. Сатурн, кој е помалку густ од водата, ротира околу својата оска на секои десет и пол часа (во споредба со побавниот 24-часовен циклус на Земјата). Како резултат на тоа, таа е многу помалку сферична од Земјата. Екваторијалниот дијаметар на Сатурн е нешто повеќе од 120 km, а неговиот поларен дијаметар е нешто повеќе од 500 km. Ова е разлика од речиси 108 илјади километри!
Некои ѕвезди се уште поекстремни. Светлата ѕвезда Алтаир е една таква необичност. Се ротира еднаш на секои 9 часа или така. Тој е толку брз што неговиот екваторијален дијаметар е 25% поголем од растојанието помеѓу половите!
Едноставно кажано, причината зошто големите астрономски објекти се сферични (или речиси сферични) е затоа што се доволно масивни што нивната гравитациска сила може да ја надмине силата на материјалот од кој се направени.
Прочитајте исто така:
- Откриен е нов тип на супернова: тоа е комбинација на ѕвезда што умира и нејзиниот придружник
- Ниту ѕвезда, ниту планета: научниците открија чудно кафеаво џуџе на Млечниот Пат