为什么星系都是扁平的而大部分星球是圆形的?
原标题:为什么星系都是扁平的 而大部分星球是圆形的?
不知道大家是否思考过这样的一个问题,为什么大部分星球都是球体,而且星系大部分都是扁平的呢?这样的构造是否是被故意设计的呢?为什么我们的宇宙会出现如此统一的构造?在这种设计的背后是否存在着更高等文明的影子呢?今天让我们走进浩瀚的宇宙,揭开这掩藏在背后的神秘。
在我们的太阳系中,除了太阳和八大行星以外,还有着大量的其他天体,如矮行星、卫星、小行星、彗星等。在这些天体之中,我们会发现大质量的天体大多都会呈现为较为规则的球体。虽然在这些天体的表面会有着山脉、丘陵等起伏,然而我们在宇宙中看去时,这些天体仍然会呈现为一个球体,如我们所熟知的八大行星、月球、冥王星、谷神星、木卫一等天体,而那些小质量的天体则没有一个统一的外形,它们就像漂浮在宇宙中的一块块巨大岩石一般,形态各异、各不一样。如火星的两颗卫星火卫一、火卫二等。由如此之多的天体,我们便能发现出一个普遍的现象,那就是它们的形态和它们的质量息息相关。在天文科学里有这样一个特别重要的观念,那就是流体静力平衡。简单点来讲,就是当一个天体的质量足够大时,它的质量的引力就足以克服它自身材料的结构强度,而这时这颗天体就会不受束缚的形成圆形。
按照现代的科学认知来分析,由于构成天体的物质不同,它们想要形成流体静力平衡状态所需要的体积也不尽相同,比方说冰冻天体与岩石天体,直径大于约在四百公里左右的冰天体,它通常处于流体静力平衡状态,以及具有平衡形状的最小天体是直径约三百九十七公里的冰卫星土卫一。而已经得知的,直径约为五百三十二公里的岩石小行星“智神星”是具有明显非平衡形状的最大天体。但是土卫一实际并不是真的处于流体静力平衡状态,以至于直径约九百四十五公里的矮行星谷神星才是能够确认处于静水平衡的最小天体,而直径约为一千四百七十公里的冰卫星土卫八是已知未处于静水平衡的最大天体。
其实因为这些天体太庞大了,所以虽然我们所看到的是一个个近乎完美的球体,其实在现实中这些球形并不完美,只是在一定的程度上接近与完美的球体,比如我们的家园就是一个两极略扁、赤道略鼓的相似球体。相对比而言,太阳就要比地球圆得多。当然还有一部分天体会因为自身转速的原因,而拉伸自己的形状,如妊神星就是因为自转太快,导致自己成为了一颗椭球体,然而他仍然达到了流体静力平衡状态。由此推断,我们所认识的绝大部分天体,都是因为力的作用,硬是将自己摔成了一个球形而已。
其实单单以数量上来讲,太空中大部分的天体都没有达到流体静力平衡状态。如太阳系的小行星带中都有不低于五十万颗不规则天体,只是由于它们太渺小了,所以在太阳以及八大行星和数个矮行星的尺寸对比下,它们被我们忽略了而已。那么就算如此,星系本身是在不断的旋转中,这样的环境下,为何绝大部分的天体没有将自己甩成一个球,却是以扁平化的结构呈现呢?拿我们生存的太阳系举例,太阳和八大行星的运行轨道几乎是处在一个平面上,虽然由于这样那样的原因,使这个平面会出现略微的起伏,但是从总体上来看,我们的太阳系就像是一个扁担。这是因为天体都是脱胎于旋转的分子,延续了分子云的旋转角动量,太阳系的天体又受到了太阳引力作用,从而环绕太阳公转。在三维空间中旋转轴表现为一条直线,所有物体都环绕着这条直线旋转。在太阳系中的所有天体几乎都是处于同一个平面上围绕轴旋转的,这就使得整个太阳系看起来是一个扁的,而星系的形成固然远比太阳系要复杂,然而成为扁平形状的原因却是类似的,同样因为角动量的原因,从而使得大部分物质都会集中在一个平面上,在形成过程中不处于这个平面上的天体,最终也会在力的作用下逐渐落回到这个平面之上。简略来讲,一个星系形状的形成是取决于它的角动量和能量。大部分的星系起源于一团超级宏大的分子云团,当这团庞大的气体受到重力的作用开始塌缩时,就形成了一个个巨大的恒星。在气体塌缩形成星系的过程中,由于角动量守恒的原因,所以使得整个系统的角动量几乎维持不变,但是能量却多少会有损失。而正是由于气体间互相碰撞、会发出电磁辐射,从而向星系外的空间释放能量,使得整个系统因此变得越来越扁。因此星系最为稳定的结构是扁平状的结构,大部分星系的最终演化结果也是这样。当然其实在宇宙中也存在着一些球状性,也许因为它们在形成的过程中并没有消耗太多的能量,也许是因为碰撞的原因导致角动量变小了,促使他们成为球形。因此在整个宇宙中,几乎所有的天体和星系都处在一种统一的规则中运转和形成。自宇宙伊始直至宇宙消亡,这些规则几乎贯穿了宇宙中的一切。那么在这所谓的规则后面是否掩藏着更高级文明的影子呢?我们无处得知。虽然我们人类已经能够读懂并解释一部分宇宙的运转原理,然而宇宙太庞大了,我们对于宇宙的了解还只是冰山一角,它如同一个精密的机器一般,遵循着一些规则在自我运行,我们无法想象它究竟多么巧妙和神秘。
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