Питання тижня - це всі відомі планети і зірки навколо наук і майбутнього
Опубліковано 01.12.2018 о 15:59
Чи всі планети і зірки у Всесвіті круглі? Це питання тижня «Наука та майбутнє».
Неправильна форма Землі зумовлена впливом сили тяжіння (тут деформації перебільшені в 100 000 разів).
"Чи всі планети та зірки сферичні, і якщо так, то з якої причини?", - запитує Гійом Ягершмідт на Facebook-сторінці Science et Avenir. Щотижня ми обираємо запитання для читача, на яке даємо відповідь. Велике спасибі за вашу цікавість.
Немає сумнівів, що подання Землі у шкільних підручниках показують зірку як дуже круглу повітряну кулю. Однак планети і зірки не такі круглі, як прийнято вважати: дослідники давно встановили, що вони є такими. сплющений. Плющений, але не «плоский», деякі «теорії» не проти.
Земля круглою у всьому світі
Візьмемо нашу добру стару Землю: із середнім радіусом 6,371 км вона ... глобально кругла. Його сплющення (розраховане з різниці між полярним радіусом та екваторіальним радіусом) відрізняється лише на 0,335%, що робить його справжнім м’ячем для регбі! "Ця форма обумовлена силою тяжіння, яка діє однаково в усіх напрямках", пояснив Роланд Лехокк, із CEA (Saclay, Essonne), Science et Avenir (читайте щомісячний номер 843, опублікований у травні 2017 року та у продажу у нашому сайт). Крім того, Земля постійно змінює свою форму, зокрема через великі льодовикові періоди: протягом останнього льодовикового максимуму, 20 000 років тому, кілька кілометрів льоду покривали Північну Америку та Скандинавію, а наша планета деформувалася на полюсах під вага льоду та гірських порід земної мантії з цих регіонів мігрував у бік екватора.
З тих пір плавлення спричинило те, що називають "післяльодовиковим відскоком". Подібно до того, як якийсь пластилін м’яко повертається у вихідне положення, коли ви перестаєте натискати на нього, земна кора піднялася в північних регіонах і мантійні скелі знову мігрували на полюси. В результаті Земля стає все менше і менше сплощеною. Але протягом останніх двадцяти років сплощення залишається стабільним. Виною цього могло б стати глобальне потепління з таненням крижаних шапок (Антарктида та Гренландія), які перерозподіляють маси води з полюсів у напрямку до екватора, перешкоджаючи зменшенню післяльодовикового сплощення.
Абсолютно досконала сфера не існує у Всесвіті
У Всесвіті домінуючою силою є сила тяжіння. У цьому контексті тіла приймають сферичну форму у всьому світі, конфігурацію, яка робить їх енергію мінімальною і яка дозволяє всім частинам зближуватися якомога ближче. За винятком деяких тіл, які не мають достатньої маси для згортання. Особливо це стосується астероїдів, які більшу частину часу деформуються, наприклад, знаменитий 67P/Tchourioumov-Guérassimenko, з качиним силуетом, на якому в 2014 році приземлився десант Європейського космічного агентства Philae. Звання найдосконалішого коли-небудь виявлена у Всесвіті сфера йде до газової зірки Кеплер 11145123, розташованої за 5000 світлових років від нас (див. зображення нижче)! При середньому радіусі 1559000 кілометрів - більш ніж удвічі більшому від радіуса Сонця - його полярний радіус відрізняється від екваторіального радіуса лише на 2,7 кілометра ... або рівності в межах 0,000192%.
Вчені вважають, що абсолютно досконалої сфери у нашому Всесвіті не існує з кількох причин. По-перше, тому, що зірки обертаються самі. Це явище пояснюється крахом на собі великої хмари газу і пилу, з якої народжуються планети та зірки. Це набуває форми обертового диска, кожен компонент якого також включається сам під дією різної відцентрової сили залежно від швидкості обертання. Це максимум на екваторі і нуль на полюсах, чим швидше тіло обертається, тим більше воно розтягується на рівні екваторіальних областей і має тенденцію приймати витягнуту форму.
Таким чином, за 144 світлових роки від нас, Ахернар, найяскравіша зірка в сузір'ї Ерідан, обертається приблизно за 5 год 24 хв, порівняно з приблизно 26 днями для Сонця. Відцентрова сила там настільки сильна, що її екваторіальний радіус у півтора рази більший за полярний радіус, надаючи йому вигляду драже. І навпаки, зірка Кеплер 11145123 - яка в 1,46 рази масивніша за Сонце - має повільне обертання. Він включається сам за 100 днів, а відцентрова сила дуже мала, що пояснює, чому його форма близька до форми майже ідеальної кулі. Інший фактор, що бере участь у формуванні фізіономії небесних тіл: матерія, з якої вони створені. Справа в мускулатурі таким чином, що в астрофізиці перетворюється на "жорсткість". Таким чином, якщо деякі небесні тіла, які дуже швидко обертаються на себе, не дуже сплющені, це тому, що їхня жорсткість заважає їм деформуватися.
Ліза Луме, з тексту Жака-Олів’є Баруха