เหตุใดวัตถุท้องฟ้าหลายดวงจึงมีทรงกลม?

หากมีมวลสะสมมากพอ วัตถุท้องฟ้าจะดึงดูดสสารเข้าสู่ศูนย์กลางด้วยแรงโน้มถ่วง และจัดเรียงสสารจนกลายเป็นทรงกลม

ดาวเคราะห์หลายดวงในจักรวาลมีรูปร่างเป็นทรงกลม ภาพถ่าย: Ron Miller/Stocktrek Images

ด้วยระบบกล้องโทรทรรศน์บนโลกและอวกาศ นักดาราศาสตร์จึงสามารถสังเกตการณ์บริเวณที่ห่างไกลในจักรวาลได้ ไม่ว่าภูมิภาคเหล่านี้จะห่างไกลหรือแปลกตาเพียงใด สิ่งหนึ่งที่ดูเหมือนจะเป็นจริงอยู่เสมอก็คือ มีวัตถุท้องฟ้าที่มีทรงกลมอยู่มากมาย

"เป็นเรื่องที่น่าสนใจมากที่สิ่งต่างๆ มากมายในอวกาศที่มนุษย์รู้ว่ามีรูปร่างเป็นทรงกลม" Live Science อ้างคำพูดของ Anjali Tripathi นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ในโครงการสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบของ NASA ซึ่งทำงานที่ห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนไอพ่นในแคลิฟอร์เนียเมื่อวันที่ 13 พฤศจิกายน

ผลกระทบจากการปัดเศษเกิดจาก "แรงโน้มถ่วงของตัวเอง" ซึ่งก็คือแรงโน้มถ่วงที่วัตถุ - ในกรณีนี้คือวัตถุท้องฟ้า - กระทำต่อตัวมันเอง เมื่อดาวเคราะห์หรือดวงจันทร์มีมวลสะสมมากพอ แรงโน้มถ่วงของตัวมันเองจะ "หล่อหลอม" ให้มีรูปร่างเป็นทรงกลม

วัตถุต่างๆ ในจักรวาลก่อตัวขึ้นหลังจากบิ๊กแบงเมื่อประมาณ 13,800 ล้านปีก่อน อนุภาคฝุ่นขนาดเล็กเคลื่อนที่เป็นกลุ่มฝุ่นรูปโดนัทขนาดยักษ์ และเริ่มชนกัน NASA ระบุว่า หากการชนนั้นเบาพอ อนุภาคฝุ่นก็จะรวมตัวเข้าด้วยกัน การชนกันที่เกิดขึ้นต่อเนื่องกันจะก่อให้เกิดปรากฏการณ์ลูกหิมะ กล่าวคือ ขณะที่ดาวเคราะห์มีมวลสะสมมากขึ้นในขณะที่ก่อตัว แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ก็จะเพิ่มขึ้น และดึงดูดสสารเข้ามามากขึ้นเรื่อยๆ

“แรงโน้มถ่วงจะดึงสสารทั้งหมดเข้าหาจุดศูนย์กลางของแรงโน้มถ่วง เช่นเดียวกับอ่างล้างจาน น้ำทั้งหมดจะไหลลงสู่รูที่ก้นหลุม ในกรณีของดาวเคราะห์ สสารทุกชิ้นจะพยายามเข้าใกล้จุดศูนย์กลางของแรงโน้มถ่วงให้มากที่สุด” บรูโน เมอริน นักดาราศาสตร์และหัวหน้าศูนย์ข้อมูลวิทยาศาสตร์ ESAC ของสำนักงานอวกาศยุโรปอธิบาย

ดาวเคราะห์ต่างๆ จะยังคงเคลื่อนย้ายสสารไปรอบๆ จนกว่าจะพบสถานะสมดุล ซึ่งคือสถานะที่ทุกสิ่งทุกอย่างอยู่ใกล้ศูนย์กลางมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เมรินกล่าวว่ารูปร่างเดียวเท่านั้นที่สามารถบรรลุสมดุลดังกล่าวในอวกาศได้ก็คือทรงกลม

ดาวพุธและดาวศุกร์เป็นทรงกลมเกือบสมบูรณ์แบบเนื่องจากเป็นดาวเคราะห์หินที่หมุนช้า นอกจากนี้ ดาวเคราะห์น้ำแข็งยังมีแนวโน้มที่จะมีรูปร่างเกือบกลมสมบูรณ์แบบ เนื่องจากน้ำแข็งกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอกัน เมรินกล่าว

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าดาวเคราะห์ทุกดวงจะมีลักษณะทรงกลมสมบูรณ์แบบ ดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ทั้งสองดวง คือ ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ มีรูปร่างโป่งพองที่บริเวณเส้นศูนย์สูตรเนื่องจากการหมุนรอบตัวเองที่รวดเร็ว NASA อธิบายว่าดาวเสาร์มีลักษณะคล้ายลูกบาสเก็ตบอลที่มีคนมานั่งทับอยู่ โลกยังโป่งออกเล็กน้อยน้อยกว่า 1% เนื่องมาจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง ซึ่งเป็นแรงภายนอกที่เกิดขึ้นในการหมุนของวัตถุ ดังนั้นโลกจึงมีรูปร่างเป็นทรงกลมแบนเล็กน้อย

จักรวาลเต็มไปด้วยทรงกลม แต่วัตถุบางอย่างไม่กลมเลย ดาวเคราะห์น้อยและดาวหางสามารถมีรูปร่างใดก็ได้เนื่องจากการชนและการหมุนในอวกาศระหว่างดวงดาว ดาวอังคารมีดวงจันทร์ที่มีรูปร่างเหมือนมันฝรั่ง เรียกว่า โฟบอส ในความเป็นจริง ดวงจันทร์ที่รู้จักในระบบสุริยะทั้งหมดเกือบ 300 ดวงมีเพียงประมาณ 20 ดวงเท่านั้นที่มีรูปร่างเป็นทรงกลม ส่วนที่เหลือจะมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอมากกว่า Tripathi กล่าวว่าสาเหตุก็คือ มวลที่น้อยของดาวเคราะห์เหล่านี้ทำให้แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์เหล่านี้ไม่มีมากพอที่จะสร้างรูปทรงกลมที่สม่ำเสมอได้

ทูเทา (อ้างอิงจาก Live Science )

ลิงค์ที่มา: https://vnexpress.net/tai-sao-nhieu-thien-the-hinh-cau-4676575.html