天上的星星长成一个样儿 其实是两种力“对决”的结果

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  身边的天文学

  李 鉴

  一点亲戚亲戚人们 越多越多人都好奇过,为哪几种天体大多都是球形?

  这首不能自己从水滴说起。水滴为哪几种总是球形?这是一点水的表棘层层就像一张紧绷的有弹性的薄膜,一点把一条针轻轻地平贴到 去水面上,都都要发现我其实它的密度比水大得多,但并不让沉下去,越多越多将水面压出有一2个多小凹槽,浮在上端。水表棘层层的这层“薄膜”产生的张力,稳稳地托住了钢针。甲烷乙炔气 的表棘层层张力,总是使得水滴趋向于使其表棘层层积最小的特征,也越多越多球形。

  球形对应着液滴表棘层层势能最小的情况报告,而势能最小时,系统最稳定。这被称为“最小势能原理”:对任何有一2个多系统,一点它的势能这么达到“最小”,它都是设法变化到其相对最小的势能位置。

  电磁力使甲烷乙炔气 保持“身材”

  那为哪几种像岩石、铁块另有一2个多的甲烷乙炔气 ,就算贴到 去失重环境下越多越多会成为球形呢?这涉及到宏观世界里起主要作用的三种力:电磁力和引力。正是它们塑造了物体的特征。

  在宏观尺度中,主要作用力是电磁力。亲戚亲戚人们 熟知的摩擦力、磁铁吸附铁片的力、桌子支撑书本的力都是电磁力。和甲烷乙炔气 相比,甲烷乙炔气 里分子的间距很小,分子间的电磁力很大(且引力与斥力平衡),越多越多甲烷乙炔气 能保持一定的特征和一定的体积,不易变形。

  而物体受到的重力,则是来自于地球的引力。在宏观和微观层面,电磁力要比引力强得多,亲戚亲戚人们 以有一2个多边长为10厘米的正方体石块(密度取为2.5克/立方厘米,总质量为2.5千克)为例,来对电磁力和引力做个比较。

  石块内部内部结构的分子通过电磁力形成化学键,从而得以聚集在一起形成固定的特征。一起,石块里的每个分子都是对一点分子产生引力。但这颗石头分子聚合产生的引力要小于电磁力,越多越多石块自身的引力是不一点破坏化学键而使它所处明显变形或破裂的,此时电磁力对石块的特征起了决定性作用。

  一点把石块的大小增加到边长为10千米,它的总质量将达到1015千克的量级。这时,随着石头质量的增加,它的每个分子的平均自引力势能也将增加,一点分子之间的电磁力仍然保持不变,越多越多现在石块的自引力势能与化学键结合能之间的差别就大为缩小了,但还差7个数量级,特征依然是个立方块,不让受到任何影响。但此时的石头一点达到了岩石的抗张极限,离米 会被地球引力撕裂,散成碎块,这也是为哪几种地球上的山峰厚度都这么超过10千米的原因分析分析。

  引力让大质量天体成为球形

  一点继续增加石块的质量,让它成为如今的地球,一点所处哪几种情况报告?

  这时引力与化学键电磁力角力的结果一点反转。引力将战胜化学键电磁力成为主宰,这块岩石从里到外,会在自身引力的作用下被压碎,不可处置地会所处变形。这么它会变成哪几种特征呢?

  根据“最小势能原理”,它会变成有一2个多球。这时它的核心一点会一点高温高压而电离、熔融(地球都是有一2个多固态内核和液态外核),产生更强大的能与引力相抗衡的电磁力,但不再是此前的化学键电磁力。在这人 尺度,引力所起的作用和液滴的表棘层层张力特别类似于于,坚硬的岩石在它转过身也变得如面团般柔软,引力会把它塑造成为引力势能最小的特征——球形。

  我其实地球另有一2个多的行星都相当接近球形,但也三种完美的球。这是一点球体的自转产生的惯性离心力,在赤道附过最大,两极最小(等于零)。原因分析分析的结果越多越多两极要比赤道更平,星体成为有一2个多椭球状。这在自转较快的气态巨行星木星、土星上表现得相当明显。

  都是天文学家提出,一点天体的自转足够快,最终的特征一点三种椭球,越多越多越多越多一2个多环,也越多越多像甜甜圈那样的特征。一点自转减慢时,环形的能量一点要比椭球更低,一点也更稳定。不过,目前还这么真的观测到另有一2个多的天体,这仍然越多越多理论推测。(作者系北京天文馆研究员)