Када погледамо Сунчев систем, видимо објекте свих величина, од ситних зрна прашине до џиновских планета и Сунца. Заједничка карактеристика ових предмета је да су велики предмети (мање или више) округли, а мали неправилног облика. Али зашто?
Одговор на питање зашто су велики објекти округли своди се на утицај гравитације. Гравитационо привлачење објекта увек је усмерено ка центру његове масе. Што је објекат већи, то је масивнији и већа је његова гравитациона сила.
За чврсте предмете ова сила се супротставља сили самог објекта. На пример, сила надоле коју осећате због Земљине гравитације не вуче вас ка центру Земље. То је зато што вас тло гура назад - сила која је превелика да вам дозволи да пропаднете кроз њу.
Међутим, моћ Земље има своје границе. Замислите огромну планину, као што је Монт Еверест, која постаје све већа и већа како се плоче планете сударају једна са другом. Како Еверест постаје све виши и виши, њена тежина се повећава до те мере да почиње да виси. Додатна тежина ће гурнути планину доле у Земљин омотач, ограничавајући њену висину.
Када би се Земља у потпуности састојала од океана, Еверест би једноставно потонуо до самог центра Земље (изместивши сву воду кроз коју пролази). Било која подручја у којима је вода била изузетно богата потонула би наниже под утицајем Земљине гравитације. Подручја у којима је вода била изузетно оскудна испунила би се водом истиснутом однекуд, чинећи замишљени Земљин океан савршено сферним.
Али ствар је у томе што је гравитација заправо изненађујуће слаба. Објекат мора бити веома велик пре него што може да изврши довољно снажно гравитационо привлачење да савлада снагу материјала од којег је направљен. Према томе, мали чврсти објекти (метри или километри у пречнику) имају сувише слабу гравитациону привлачност да би стекли сферни облик.
Када објекат постане довољно велик да гравитација победи – превазиђе силу материјала од којег је направљен – тежиће да повуче сав материјал објекта у сферни облик. Делови предмета који су превисоки биће повучени надоле, померајући материјал испод себе, узрокујући да делови који су прениски буду истиснути.
Када се постигне сферни облик, кажемо да је објекат у "хидростатичкој равнотежи". Али колико моћан мора бити објекат да би се постигла хидростатичка равнотежа? Зависи од чега је направљен. Предмет који се састоји само од течне воде може лако да се носи са овим задатком, јер заправо нема никакву силу - молекули воде се лако померају.
У међувремену, објекат направљен од чистог гвожђа морао би бити много масивнији да би његова гравитација савладала унутрашњу силу гвожђа. У Сунчевом систему, пречник прага неопходан да би ледени објекат постао сферичан је најмање 400 км, а за објекте који се састоје углавном од јачег материјала, овај праг је још већи. Сатурнов месец Мимас има сферни облик и пречник од 396 км. Тренутно је то најмањи нама познати објекат који може да испуни ове критеријуме.
Али све постаје компликованије ако се сетите да сви објекти имају тенденцију да се ротирају или крећу у простору. Ако се објекат ротира, локације на његовом екватору (тачка на пола пута између два пола) доживљавају нешто мање гравитационе силе него локације близу полова.
Као резултат тога, савршено сферни облик који би се очекивао у хидростатичкој равнотежи помера се у оно што је познато као "спљоштени сфероид" - када је објекат шири на екватору него на половима, посебно, то важи за нашу Земљу. Што се објекат брже ротира у простору, то је ефекат драматичнији. Сатурн, који је мање густ од воде, ротира око своје осе сваких десет и по сати (у поређењу са Земљиним споријим циклусом од 24 сата). Као резултат тога, много је мање сферичан од Земље. Сатурнов екваторијални пречник износи нешто више од 120 км, а поларни пречник нешто више од 500 км. Ово је разлика од скоро 108 хиљада км!
Неке звезде су још екстремније. Светла звезда Алтаир је једна таква необичност. Ротира се једном сваких 9 сати или тако. Толико је брз да је његов екваторијални пречник 25% већи од растојања између полова!
Једноставно речено, разлог зашто су велики астрономски објекти сферни (или скоро сферни) је тај што су довољно масивни да њихова гравитација може да превазиђе снагу материјала од којег су направљени.
Прочитајте такође:
- Откривена је нова врста супернове: то је комбинација умируће звезде и њеног пратиоца
- Ни звезда ни планета: научници су открили чудног смеђег патуљка у Млечном путу