Tại sao nhiều thiên thể hình cầu?

Tại sao nhiều thiên thể hình cầu?

Lý do tại sao nhiều thiên thể trong vũ trụ, từ những hành tinh nhỏ đến những ngôi sao khổng lồ, lại có hình dạng gần cầu là bởi lực hấp dẫn tự thân của chúng. Một lực hút tác động từ mọi phía về tâm của một thiên thể đủ lớn. Đơn giản, sức mạnh này đủ để thắng lại lực chống lại sự hình thành hình cầu do các yếu tố khác như xoay quanh trục hoặc tác động ngoại lực.

Khi một khối vật chất, dù là khí, chất lỏng hay rắn, đạt đến một kích thước đủ lớn, lực hấp dẫn bắt đầu đóng vai trò quyết định. Tất cả các hạt vật chất đều bị hút về phía trung tâm của khối đó. Lực này, nếu đủ mạnh, sẽ thắng được các lực khác có thể làm biến dạng hình khối, ví dụ như lực tự xoay quanh trục hoặc sự tác động của các lực từ bên ngoài như va chạm với thiên thể khác.

Hãy hình dung một khối đất sét mềm. Khi bạn đặt nó lên bàn và giữ nguyên, nó giữ hình dạng ban đầu. Nhưng nếu bạn đặt khối đất sét đó vào một chỗ lõm sâu, lực hút về phía tâm sẽ làm cho nó tự động phẳng xuống. Cùng một nguyên lý vận hành với các thiên thể. Lực hấp dẫn làm cho vật chất bị kéo về phía tâm, tạo ra một hình dạng gần cầu. Tuy nhiên, hình cầu hoàn hảo là lý tưởng, vì các lực khác như lực ly tâm do sự xoay của hành tinh hay sự tác động của các thiên thể khác có thể làm cho hình dạng hơi lệch khỏi cầu hoàn hảo.

Ví dụ, một hành tinh quay nhanh sẽ phồng ra ở vùng xích đạo, tạo nên một hình cầu dẹt. Tương tự, nếu một thiên thể bị va chạm mạnh từ một thiên thể khác, sẽ có thể xuất hiện các núi hoặc các vết lõm không đối xứng, làm cho hình dạng của nó lệch đi khỏi hình cầu. Sự khác biệt này tuy nhỏ nhưng có thể cho chúng ta hiểu rõ hơn về quá trình hình thành và tiến hóa của các thiên thể trong vũ trụ.

Dù hình dạng hoàn toàn cầu là lý tưởng, việc các thiên thể có hình gần cầu thể hiện rõ một nguyên lý vật lý cơ bản và phổ biến trong vũ trụ: lực hấp dẫn đóng vai trò chi phối trong việc hình thành cấu trúc của các vật thể vũ trụ.