你有沒有注意過,望遠鏡里看到的所有星球,不管多大多遠,幾乎都是圓的。為什么宇宙不玩點“多邊形”或者“方塊星球”?難道沒有哪顆星球能長得有點棱角嗎?
宇宙不是喜歡圓,而是引力只允許它變成圓
很多人以為星球是“自然形成后長得像球”,但這不是自然的“偏好”,而是物理的“強制”。
從行星到恒星,甚至是黑洞,它們之所以變成球形,并不是因為它們想,而是因為引力不允許它們不是球。
引力是一種各向同性的力——它從各個方向、以同樣的方式向中心拉拽。這就意味著,當一個天體足夠大、足夠重時,它體內的每一個分子都會被向心拉扯,哪怕有棱角,也會被慢慢“拉圓”。
但“足夠大”是關鍵。比如小行星和彗星,它們就經常是“土豆形”“花生形”甚至像個破爛煎餅。
NASA在2001年拍攝到的小行星“愛神433”,長34公里、寬11公里,形狀就像一塊被啃過的石頭,完全談不上球體。因為它的質量太小,內部引力不足以戰勝巖石的結構強度,沒法把自己“拉圓”。
而一旦天體的質量超過某個臨界點,比如直徑超過600公里左右,它的引力就足以壓過巖石的抗壓強度,這時候,“圓”就不是選擇,而是被塑造出的唯一結局。
這也正是國際天文學聯合會(IAU)在2006年重新定義“行星”和“矮行星”的核心標準之一:必須擁有足夠質量,使其自身重力克服剛體力,形成趨近球形的平衡狀態。
所以,宇宙不是偏愛球,而是引力不允許其他形狀長期存在。
行星不是一開始就圓的,是“在撞擊與熔融中被逼成圓的”
你可能以為地球從一出生就是這個圓滾滾的樣子,其實它早期長得一點也不體面。
根據目前的行星形成模型,地球起初是由無數小行星體聚集、撞擊、融合而成的“原行星胚胎”。
在45億年前的一場災難級碰撞中,一顆火星大小的天體“忒伊亞”(Theia)斜撞地球,濺起的熔融物質最終形成了月球。這場撞擊釋放的熱量讓地球整體熔化成了巖漿球,這才有機會重新“塑形”。
在這種狀態下,內部物質可以流動,表面沒有固態阻力,引力可以充分發揮作用,將整個結構壓成最小表面積、最穩定結構——球形。這是流體力學中的穩定解。
而即便冷卻成固體后的地球也不是完美的球。由于自轉,地球在赤道方向略微鼓起,極地略扁,形成所謂的“扁球體”(也叫“旋轉橢球體”)。
地球赤道半徑約6378公里,極地半徑約6357公里,相差21公里,比例不到0.3%。NASA通過GRACE衛星數據對地球引力場的測量也確認了這一差異。
也就是說,“球形”并不意味著幾何完美,而是一種物理穩定態——能把熱、力、質量、時間綜合因素平衡到最小能量狀態的解。
所以,星球最終變成球,不是因為宇宙溫柔,而是因為宇宙殘酷。熔化、撞擊、重構、平衡——是這些過程,把星球逼成了今天這個樣子。
有例外嗎?有沒有哪個星球,不服“圓形鐵律”?
確實有,那就是質量太小、結構太特殊,或者根本就不是“球體形成條件”下誕生的天體。
比如著名的“花生星”67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星,歐洲航天局(ESA)的“羅塞塔”探測器在2014年拍下了它的高清照片,顯示這是一個明顯的“雙瓣”結構,看起來像兩個小球黏在一起。它的直徑僅約4公里,密度極低,內部像雪泥和灰塵的混合物,引力幾乎為零,根本不可能“壓出圓形”。
還有NASA拍攝到的“烏木達”(Ultima Thule),是一個更遠的柯伊伯帶天體,形狀像是兩個雪球粘在一起,顯然也沒進化到“球形”階段。
但這些都不是行星,也不符合“星球”的定義。它們屬于小天體群,或者說“未完成的星球”。在宇宙這個“引力加工廠”中,它們只是原材料,沒有資格進入“被拉圓”的主舞臺。
而一旦你質量夠大,不管你是石頭、氣體,還是液態金屬,都逃不過“被拉成球”的宿命。木星、土星這些氣態巨星,雖然沒有固體表面,但它們的引力仍然把自身包裹成球狀,甚至比地球還要接近完美球體。
至于黑洞,那就更夸張了:根據廣義相對論,一個無自轉的黑洞的事件視界必須是完美球形,這是愛因斯坦場方程的直接解。你可以不信命,但你得服引力。
總結
宇宙不是喜歡圓,而是所有不圓的,都被時間和引力一點點磨平了。
星球的圓形,不是選擇,而是命運。在宇宙里,活得久,才有資格圓。
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