¿Por qué todos los planetas tienen forma esférica, no cubo o cualquier otra forma?

Quizás no lo son? ¡No los hemos visto a todos!

Sin embargo, esperamos que muchos de ellos sean al menos aproximadamente esféricos (no sabemos que ningún planeta sea exactamente esférico). Se forman a partir de la materia que se agrupa; comienzan calientes y fluidos, y continúan teniendo capas gruesas de fluidos durante mucho tiempo, incluso si finalmente se espesan. Una vez que el proto-planeta está razonablemente bien unido gravitacionalmente, su posterior condensación en un pequeño bulto en el fondo de su pozo de gravedad significa que hay un poco de gravedad que tiende a extender las áreas “altas” en áreas “bajas”, y un gran cantidad de líquido libre para moverse de uno a otro. Para cuando la superficie sea lo suficientemente rígida como para tener características verticales (lo que puede que nunca suceda), la mayor parte de la conformación del planeta ya ha sucedido. No es mucho lo que deberíamos esperar para darle una nueva forma, aparte de eventos externos espectaculares como fuertes impactos o estrellas que se convierten en gigantes rojos y envuelven el planeta.

Ciertamente, es posible imaginar características de superficie bastante más llamativas que las que tenemos en la Tierra (la Tierra se vuelve interesante debido a la tectónica de placas), pero podrían ser MUCHO más llamativas y aún no hacer mucha diferencia en la forma general del planeta.

Tenga en cuenta que la distinción entre áreas “altas” y “bajas” se puso entre comillas. Esto se debe a que la noción relevante de “altura” es con respecto a lo que, en la Tierra, se llama “geoide”. No estoy seguro de cuál debería ser el término general: “planetoide” significa otra cosa. Esta es la superficie de equilibrio idealizada que equilibra la fuerza gravitacional directa contra la fuerza centrípeta requerida para permitir la rotación del planeta alrededor de su eje. Con mucho, las mayores desviaciones de la esfericidad que vemos para los grandes planetas “adecuados” suceden porque giran. La rotación es complicada. A menos que un planeta esté completamente congelado, generalmente habrá diferentes velocidades de rotación (velocidad angular) en diferentes partes de la masa del fluido. La tierra está en una posición intermedia; la superficie está congelada de manera bastante sólida, y gira casi como un cuerpo rígido ideal, pero hay suficiente espesor de líquido en el manto debajo para mantener un equilibrio casi isostático. Los continentes se flexionan lo suficiente como para seguir el geoide definido por la rotación de la superficie muy de cerca.

Prueba este experimento en casa.

Ate un objeto (una piedra) a un hilo en un extremo y mantenga el otro en su mano y gírelo así.

Ahora intente cambiar la posición del hilo que está sosteniendo en su mano. Que observas

La piedra siempre trata de balancearse en un camino esférico. La razón detrás de este hecho conocido es simple, centro de gravedad.

El centro de gravedad es el punto donde se supone que se concentra la masa completa de un objeto.

Cuando gira la piedra, trata de mantener su Centro de gravedad, creando así una trayectoria esférica mediante su rotación. (Aquí se supone que la posición de su mano es el centro de gravedad de la piedra giratoria).

Ahora, tome otro ejemplo. Si ha visto una máquina rectificadora de ataque, debe estar familiarizado con la forma en que sale el ataque de la máquina una vez que ha finalizado la rectificación.

En este caso, cuando se combinan moléculas pequeñas con moléculas de agua y otras similares, se crea una fuerte atracción intermolecular entre ellas. Todas estas moléculas intentan equilibrar su propio centro de masa independientemente de la presencia de otras moléculas.

El centro de gravedad de un sistema de diferentes objetos es la suma algebraica de los centros de gravedad de todos los objetos individuales. Este fenómeno obliga a todas las moléculas a tener un centro de gravedad relativo al combinarse de manera circular.

Lo mismo sucede en la escala macro también. Los planetas también están formados por pequeñas partículas y su centro de gravedad los obliga a pegarse entre sí, lo que parece haber creado una gran bola cuando se ve desde la distancia, aunque no tienen una forma completamente esférica. Y el primer ejemplo de piedra oscilante se aplica a por qué los planetas giran en una trayectoria circular / elíptica alrededor del sol.

Agregaste algunos “comentarios” en la respuesta de Anónimo a ¿Por qué los planetas tienen forma de esfera y no otras formas?

Parece que entiendes por qué una esfera tiene la forma de energía mínima, pero no por qué la materia generalmente se divide en esferas individuales. ¿Por qué no todo se “agrupa” en un solo lugar? Dices que sin estar dividido el agua actuaría como una “fuerza única”.

Considera liberar un montón de agua en la estación espacial. No se queda en un gran globo, que inevitablemente se convertiría en una gran esfera si se deja solo, en cambio, se divide en un montón de esferoides. Cuando se libera así, hay fuerzas desequilibradas que lo empujan en diferentes direcciones. La viscosidad y la tensión superficial, la atracción natural entre las moléculas de agua, mantiene las piezas juntas, pero no es lo suficientemente fuerte como para mantener todo junto. Este video muestra el proceso en acción (a partir de las 2:50):

El proceso mediante el cual una gran nube de polvo se fragmenta en “nubes” individuales que luego forman estrellas ha sido bien estudiado. Google “Fragmentación masiva de nubes de polvo de jeans”.

No solo los planetas, sino que todo en el espacio es esférico.

El Sol, la Tierra, la Luna y los otros planetas y sus lunas … todas las esferas.

Entonces, ¿qué está pasando?

Todo se reduce a la gravedad. Todos los átomos en un objeto se dirigen hacia un centro de gravedad común, y se resisten hacia afuera por cualquier fuerza que los mantenga separados. El resultado final podría ser una esfera … pero no siempre.

¿Qué es el equilibrio hidrostático?

En términos astrofísicos, el equilibrio hidrostático se refiere al estado en el que hay un equilibrio entre la presión térmica externa desde el interior de un planeta y el peso del material que presiona hacia adentro.

Este estado ocurre una vez que un objeto (una estrella, un planeta o un planetoide) se vuelve tan masivo que la fuerza de gravedad que ejercen hace que colapsen en la forma más eficiente: una esfera.

Por lo general, los objetos alcanzan este punto una vez que exceden un diámetro de 1,000 km (621 millas), aunque esto también depende de su densidad. Este concepto también se ha convertido en un factor importante para determinar si un objeto astronómico será designado como planeta.

¿Son todos perfectos, sin embargo?

Si bien todos los planetas de nuestro sistema solar son agradables y redondos, algunos son más redondos que otros. Mercurio y Venus son los más redondos de todos. Son esferas casi perfectas, como las canicas.

Pero algunos planetas no son tan perfectamente redondos.

Saturno y Júpiter son un poco más gruesos en el medio. A medida que giran, se abultan a lo largo del ecuador.

¿Por qué sucede eso?

Cuando algo gira, como un planeta a medida que gira, las cosas en el borde exterior tienen que moverse más rápido que las cosas en el interior para mantenerse al día. Esto es cierto para todo lo que gira, como una rueda, un DVD o un ventilador. Las cosas a lo largo del borde tienen que viajar más lejos y más rápido.

A lo largo del ecuador de un planeta, un círculo a medio camino entre los polos norte y sur, la gravedad mantiene los bordes, pero, a medida que gira, las cosas quieren girar como lodo volando de un neumático.

Saturno y Júpiter son realmente grandes y giran muy rápido, pero la gravedad aún logra mantenerlos unidos. Por eso se abultan en el medio. Llamamos al ancho extra la protuberancia ecuatorial.

Saturno abulta la mayoría de todos los planetas de nuestro sistema solar. Si compara el diámetro de polo a polo con el diámetro a lo largo del ecuador, no es lo mismo. Saturno es 10.7% más grueso alrededor del medio. Júpiter es 6.9% más grueso alrededor del medio.

¿Qué hay de los otros planetas?

La Tierra y Marte son pequeños y no giran tan rápido como los gigantes gaseosos. No son esferas perfectas, pero son más redondas que Saturno y Júpiter. La Tierra es 0.3% más gruesa en el medio, y Marte es 0.6% más gruesa en el medio. Como ni siquiera tienen un punto porcentual más grueso en el medio, es seguro decir que son muy redondos.

Una esfera bajo el efecto de la gravedad tiene la propiedad de que cualquier punto de su superficie tiene la misma tensión superficial en todas las direcciones.

Las irregularidades en la superficie causan un aumento de la tensión en una dirección particular, y si el objeto es lo suficientemente maleable y tiene suficiente gravedad, se deforma hasta que se alcanza un equilibrio y la tensión superficial se iguala. Es por eso que una esfera tiene la forma de todos los grandes cuerpos celestes. A pesar de tener una corteza dura, la Tierra es realmente muy maleable. Los objetos más pequeños, como los asteroides o incluso las lunas pequeñas, no tienen suficiente gravedad para deformar el material del que están hechos y, a menudo, seguirán teniendo una forma irregular.

Además, si el objeto está girando, se convierte en un esferoide achatado. Esto sucede porque la masa en un objeto giratorio quiere seguir en línea recta (esto se llama “inercia”), pero es forzada hacia adentro por la gravedad. En otras palabras, cualquier objeto giratorio quiere “volar aparte”, pero la gravedad no lo permite.

Esto hace que un objeto giratorio sobresalga en el ecuador, ya que es allí donde el efecto es más fuerte (se vuelve más fuerte cuanto más lejos del eje de rotación se encuentra). Cuanto más rápido gire y más grande sea el volumen de un objeto, más sobresaldrá.

Esta es una imagen que busqué en Google de una varilla giratoria con bandas de goma unidas. Más o menos lo que le sucede a la Tierra.

La geometría de la naturaleza otorga la mejor forma y pone la gravedad en funcionamiento, si algún cuerpo cósmico grande tiene suficiente masa para acumularse, entonces forma una forma redonda. Los planetas están formados por la unión de pequeños trozos de materia en una sola pieza, la tierra inicialmente estaba caliente estaba fundida con tantos objetos que chocaban contra ella y tomó una forma esférica a medida que ganó suficiente masa y comenzó a girar alrededor de su estrella, es decir Dom.

El cubo no es una forma estable para mantener en el cosmos considerando y poniendo todas las energías que actúan sobre los objetos con una gran masa. Podemos crear cubos manualmente, pero a mayor escala la entropía entra en juego triturando el cubo para convertirlo en una esfera a largo plazo.

Cuando se forman los planetas, los elementos más pesados ​​y los elementos más ligeros se distribuyen aleatoriamente debido a varias colisiones de asteroides, luego los elementos más pesados ​​se filtran en el núcleo de la Tierra, mientras que los elementos más ligeros forman las capas externas de la superficie de la Tierra. Este cambio podría darle a la tierra la forma deseada debido a la gravedad.

Los gigantes gaseosos son mucho más grandes y no tienen una superficie sobre la cual apoyarse. La gravedad también es mayor y, por lo tanto, todos los gases en el interior están destinados a formar una forma esférica para el objeto. La gravedad es una fuerza débil, pero para objetos extremos cambia dramáticamente su influencia sobre esos cuerpos celestes masivos.

La rotación y la revolución de los objetos también son en cierta medida responsables de la conformación de los planetas. Todo es física en juego, dando al objeto la forma más estable y bien definida que es prácticamente más viable y válida.

Básicamente, la gravedad. En un objeto grande, la presión profunda en el interior, debido a que el material superpuesto es arrastrado por la gravedad, es tan grande que fluyen los materiales. Los objetos pequeños como las lunas de Marte son demasiado pequeños para tener suficiente presión interna. Los objetos más grandes adquieren una forma redonda. Para el hielo, que es relativamente plástico, las pequeñas lunas de Saturno, Mimas y Encelado, pueden ser redondas. Para la roca, que es más rígida, los objetos pueden tener grumos incluso si son bastante grandes. La luna interior de Júpiter, Amalthea, es irregular a pesar de que tiene un tamaño de doscientos kilómetros. El asteroide Vesta es principalmente redondo pero lo suficientemente rígido como para soportar un enorme cráter y un pico central.

Si intentas hacer de la tierra un cubo, cada rincón sería efectivamente una montaña de más de 1000 km de altura. Se derrumbaría por su propio peso. Y la presión debajo de él exprimiría el material hacia un lado, llenando los puntos bajos. Las cadenas montañosas en la tierra apenas pueden soportar su propio peso, y tan pronto como la convergencia de la placa se ralentiza, comienzan a extenderse bajo su propio peso y sufren fallas extensionales.

(La respuesta está en el último párrafo)

La Tierra no es esférica, es un esferoide achatado.

¿Por qué los planetas son esféricos?

Bueno, respuesta simple porque son un planeta,

Si no son esfera, no son planetas …

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Todos los planetas son redondos debido a la gravedad. Cuando nuestro Sistema Solar se estaba formando, la gravedad reunió miles de millones de pedazos de gas y polvo en grupos que se hicieron cada vez más grandes para convertirse en planetas. La fuerza de la colisión de estas piezas hizo que los planetas recién formados se calentaran y fundieran. La fuerza de la gravedad empujó este material fundido hacia el centro del planeta en forma de esfera. Más tarde, cuando los planetas se enfriaron, se mantuvieron esféricos. Los planetas no son perfectamente esféricos porque también giran. La fuerza giratoria actúa contra la gravedad y hace que muchos planetas sobresalgan más alrededor de sus ecuadores.

Todos los planetas son redondos debido a la gravedad. Cuando nuestro Sistema Solar se estaba formando, la gravedad reunió miles de millones de pedazos de gas y polvo en grupos que se hicieron cada vez más grandes para convertirse en planetas. La fuerza de la colisión de estas piezas hizo que los planetas recién formados se calentaran y fundieran. La fuerza de la gravedad empujó este material fundido hacia el centro del planeta en forma de esfera. Más tarde, cuando los planetas se enfriaron, se mantuvieron esféricos. Los planetas no son perfectamente esféricos porque también giran. La fuerza giratoria actúa contra la gravedad y hace que muchos planetas sobresalgan más alrededor de sus ecuadores.

Todos los planetas son redondos debido a la gravedad. Cuando nuestro Sistema Solar se estaba formando, la gravedad reunió miles de millones de pedazos de gas y polvo en grupos que se hicieron cada vez más grandes para convertirse en planetas. La fuerza de la colisión de estas piezas hizo que los planetas recién formados se calentaran y fundieran. La fuerza de la gravedad empujó este material fundido hacia el centro del planeta en forma de esfera. Más tarde, cuando los planetas se enfriaron, se mantuvieron esféricos. Los planetas no son perfectamente esféricos porque también giran. La fuerza giratoria actúa contra la gravedad y hace que muchos planetas sobresalgan más alrededor de sus ecuadores.

Son redondos debido a la gravedad. Lo cual es un poco sorprendente, ya que es la fuerza más débil. De todos modos, son redondos porque con una gran masa, el material colapsa en sí mismo causando una distribución igual desde todos los ángulos. Y dado que esto no es técnicamente posible, los planetas tampoco son redondos, porque están hechos de múltiples materiales. Cada material también tiene una “capacidad de compresión”, un objeto más denso como los diamantes no se comprimirá muy bien y, por lo tanto, necesitará una masa más grande para obtener una forma “redonda”. Por otro lado, un objeto menos denso, como una esponja, se comprimirá y, por lo tanto, necesitará menos masa para obtener una forma “redonda”. Recuerde que cuando digo masa no me refiero al peso o la cantidad que son diferentes. Hay algunos objetos en el espacio que no toman una forma “redonda”, por ejemplo, la luna de Mar Deimos:

Piénsalo. La gravedad no discrimina, ¿verdad? Entonces, está tirando hacia abajo por todas partes. Si una fuerza está empujando todo hacia afuera, desde el centro de un cubo, ¿qué pasa con las esquinas? Poco a poco se ven obligados a caer, y eventualmente se convierten en una esfera. Para el registro, la gravedad hace cosas como esta, las cosas no comienzan como cubos. Pero de todos modos, una esfera no puede ser aplastada en otra forma. Creo que ya lo expliqué. Si no, comente y veré si puedo explicar más.

Es a causa de la “gravedad” . Los planetas y las estrellas tienen una atracción gravitacional muy fuerte porque estas cosas son muy grandes. La fuerza gravitacional intenta tirar casi todo al centro y, como podemos imaginar, si todo necesita estar lo más cerca posible del centro, debe ser una esfera .

Una cosa interesante a tener en cuenta aquí es que no todos los cuerpos celestes son esféricos . Los más pequeños, como los asteroides, que solo abarcan unas pocas millas, permanecen en varias formas porque la atracción gravitacional dentro de estos cuerpos no es lo suficientemente fuerte como para superar la fuerza mecánica de la materia.

Gracias 🙂

Las razones principales son la gravedad y la rotación.

Los sistemas físicos se sienten atraídos por los estados con una energía potencial mínima en caso de que un planeta caiga hacia el centro del planeta. Entonces, si tiene líquido o gas que cubre la superficie del planeta, se distribuiría uniformemente en forma de esferoide de acuerdo con la distribución de masa en el núcleo del planeta, ya que no hay nada que evite que el líquido o el gas se caigan.

Los planetas rocosos se ven afectados por las fuerzas de marea causadas por sus estrellas o satélites / lunas, los planetas pueden tener actividad tectónica o atmósfera. Todos estos factores conducen a la erosión de la corteza del planeta, por lo que las cosas eventualmente se romperán y caerán, suavizando la superficie del planeta.

La órbita de un planeta casi nunca es exactamente circular. Siempre es elíptico. También puede ser hiperbólico o parabólico, pero probablemente sería un cometa, en lugar de un planeta.

Si la órbita de un planeta se hubiera formado como un cuadrado, entonces significaría que cuando el planeta alcanza una esquina del cuadrado, su dirección cambia instantáneamente en un ángulo de [matemáticas] 90 ^ \ circ [/ matemáticas]. Esto necesitaría una fuerza infinita, que no puede ser provista por una gravedad a menos que el planeta llegue al centro de su sol. Dado que la fuerza gravitacional que actúa en un planeta en órbita nunca puede ser infinita, no puede haber esquinas afiladas en forma de órbita.

De hecho, se desprende de la ley universal de la gravitación, la forma de la órbita de un planeta o un cometa que se mueve alrededor de su sol solo puede ser elíptica, hiperbólica o parabólica. Un círculo es un caso especial de una elipse. Entonces, la órbita puede ser teóricamente circular también, pero casi nunca es exactamente circular.

Los planetas, y todos los cuerpos en el universo realmente, están formados por la gravedad. La gravedad actúa para tirar de todo hacia un punto central, comúnmente el centro de masa del sistema. La gravedad tira por igual de todos los lados. Por lo tanto, la forma más natural de un bulto de masa formado por un campo gravitacional en tres dimensiones que tira igualmente en todas las direcciones tridimensionales es una esfera (o aproximadamente una esfera en nuestro caso de planetas).

Las esferas se consideran la estructura más sólida y perfecta.

Sin embargo, esa no es la respuesta.

¿Has visto la forma de un átomo? La partícula más pequeña tiene forma de esfera.

Mira todas las cosas naturales que nos rodean. De partículas de arena a cualquier particular.

Ahora entiende el concepto. El creador de este universo parece amar las esferas.

Bueno, en realidad la esfera es la estructura más densa, fácil y perfecta que se puede formar con cualquier material o compuesto.

¿Te has preguntado alguna vez por qué una gota de agua que sale del grifo toma forma esférica y no otra?

Es porque la esfera es la única forma geométrica que ocupa un área de superficie mínima, de manera similar en el momento de la gravedad de la formación que está en la masa del núcleo recolectada a su alrededor, en última instancia, tiene que ser esférica para adquirir menos área de superficie …

Nuestro señor el Monstruo de Espagueti Volador lo hace así.

Pero honestamente, las masas con suficiente masa tienden hacia una forma esférica debido a su gravedad. Es como una burbuja. Los bordes de un cubo se dibujarían hacia el centro de manera uniforme. Las masas con poca masa, como algunas lunas, terminan en forma de papa porque su gravedad no es lo suficientemente fuerte como para hacerlas en círculos.