¿Cómo y por qué los planetas son esféricos? ¿Qué los hace redondos?

.Respuesta corta.

GRAVEDAD.

Respuesta elaborada.

Los planetas se forman cuando el material en el espacio comienza a chocar y agruparse. Después de un tiempo tiene suficientes cosas para tener una buena cantidad de gravedad. Esa es la fuerza que mantiene unidas las cosas en el espacio. Cuando un planeta en formación es lo suficientemente grande, comienza a despejar su camino alrededor de la estrella que orbita. Utiliza su gravedad para enganchar trozos de cosas espaciales.

La gravedad de un planeta tira por igual de todos los lados. La gravedad tira del centro hacia los bordes como los radios de una rueda de bicicleta. Esto hace que la forma general de un planeta sea una esfera, que es un círculo tridimensional.

¿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.

Eso es probablemente todo lo que tengo que decir sobre esta pregunta.

Tranquilízate. ^ _ ^

Sin embargo, cuanto más grande es el objeto, más fuerte es su campo gravitacional. Imagina que quieres construir un edificio realmente alto. Debe asegurarse de que tenga una base realmente sólida, o la base será aplastada por el peso del edificio y el edificio se caerá. Si hubiera algo realmente grande sobresaliendo en un planeta o una estrella, la gravedad lo derribaría.

Si un planeta fuera como un cubo, las esquinas del cubo serían más altas que el resto del planeta. ¡Dado que los planetas y las estrellas son tan grandes, no puedes construir una “base” lo suficientemente fuerte como para sostener esas esquinas! Cualquier cosa con la que lo construiste sería demasiado débil para sostenerlo. La gravedad eventualmente los derribaría.

Incluso la roca sólida fluirá como un líquido, aunque muy lentamente, si es arrastrada por una fuerza gravitacional muy fuerte durante mucho tiempo. Las esquinas en un planeta cúbico o estrella eventualmente se aplastarían.

Como la gravedad tira hacia el centro del planeta o la estrella, todo se reduce a una esfera. Sin embargo, los planetas y las estrellas no son esferas realmente perfectas. Giran, por lo que se abultan un poco alrededor del ecuador.

Los planetas son redondos porque su campo gravitacional actúa como si se originara en el centro del cuerpo y atrae todo hacia él. Con su gran cuerpo y calentamiento interno a partir de elementos radiactivos, un planeta se comporta como un fluido, y durante largos períodos de tiempo sucumbe a la atracción gravitacional desde su centro de gravedad. La única forma de tener toda la masa lo más cerca posible del centro de gravedad del planeta es formando una esfera. El nombre técnico para este proceso es “ajuste isostático”.

Con cuerpos mucho más pequeños, como los asteroides de 20 kilómetros que hemos visto en imágenes recientes de naves espaciales, la atracción gravitacional es demasiado débil para superar la fuerza mecánica del asteroide. Como resultado, estos cuerpos no forman esferas. Más bien mantienen formas irregulares y fragmentarias.

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¡¡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.

La gravedad de un planeta tira por igual de todos los lados. La gravedad tira del centro hacia los bordes como los radios de una rueda de bicicleta. Esto hace que la forma general de un planeta sea una esfera, que es un círculo tridimensional.

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.

Un poco sobre esto está escrito en la siguiente respuesta.

La respuesta de Arpit Conshah a ¿Cuál es la forma de la tierra?

Fuentes:

Pregúntale a un astrónomo

¿Por qué son redondos los planetas?

¡Gravedad!

Esencialmente, todos son enormes pilas de rocas individuales que se han agrupado. Y lo que ocurre con cualquier pila de este tipo, si al menos lo hacemos en la superficie de un planeta existente, es que tiene algo llamado su “ángulo de reposo”. Es decir, un gradiente máximo que los lados pueden alcanzar (o si lo prefiere, una altura máxima, la parte superior puede estar por encima de una base de cierto ancho) antes de que caigan las diversas fuerzas que actúan sobre él (gravedad, fricción, inercia, etc.) se equilibra y la pila se derrumba hacia afuera, redistribuyéndose en un cono de escombros más profundo, más ancho y más corto.

Construye esa pila lo suficientemente grande y tendrás una montaña …

Constrúyalo REALMENTE grande, en la tierra, y descubrirá que partes de la base comienzan a tocarse entre sí, habiendo envuelto todo el planeta. En cualquier momento que lo examine en la superficie, parece que tiene lados rectos, pero eso es una ilusión causada por cuán grandes son estas cosas en comparación con nuestros pequeños marcos. La gravedad actúa hacia afuera desde el centro del planeta en todas las direcciones * relativamente * uniformemente, pero el cambio de dirección implica cambios lo suficientemente graduales cuando viajas a velocidades humanas normales que simplemente no se nota. Una línea recta dibujada tangente al ángulo de reposo de la pila en cualquier punto alrededor del planeta todavía parece que es completamente paralela, localmente, pero está muy lejos en cualquier lugar que no sea bastante cerca del pico; la dirección real que los lados “señalan” depende de dónde se encuentre alrededor del globo, ya que la gravedad es lo que determina la dirección y la inclinación de la pendiente, y dónde también apunta depende de lo mismo.

Construirlo tan grande en el espacio y el centro de gravedad termina en el centro de la pila en su lugar. El rango de ángulos que puede ocupar una parte significativamente grande de la superficie, en promedio, es bastante limitado en un solo punto (no puede ser más vertical, es decir, más cerca de estar en línea con la gravedad local que el ángulo de reposo) , y tenderá a estar a 90 grados de la gravedad, es decir, ser localmente horizontal) … pero también cambia a medida que te mueves en relación con ese centro. Lo que es horizontal en un lugar es vertical cuando te mueves un cuarto de vuelta en cualquier dirección con respecto al centro. Y al igual que un niño que toma un bulto de arcilla al azar y lo forma en forma de bola golpeando repetidamente cualquier protuberancia no redonda con la palma de la mano, un esferoide toma forma simplemente porque el material rocoso del que está hecho lo encuentra extremadamente difícil para mantener una forma grumosa y puntiaguda contra la fuerza implacable de la gravedad, especialmente si las capas debajo de cualquiera de esas puntas no están tan bien empaquetadas, ya que eventualmente seguirán exactamente las mismas leyes naturales y cambiarán bajo el peso adicional.

Sé que no estoy explicando esto muy bien, está resultando inesperadamente difícil, en parte porque estamos tan instintivamente preparados para pensar que la gravedad actúa “hacia abajo” en lugar de “dentro”. En una versión corta, las grandes colecciones de rocas en el espacio se atraen mutuamente por la microgravedad, y a medida que se agrupan cada vez más, se unen con más fuerza y ​​el gradiente máximo que cualquier parte de la pila puede exhibir frente a la gravedad local es cada vez menor … todas las partes adhesivas se aplastan literalmente en forma de bola. Al igual, su gravedad colectiva trata de llevarlos a un círculo perfecto, pero, como las rocas son rocas, eso no sucede de inmediato. Incluso donde las rocas se rompen enormemente y se parecen más a la grava o la arena, pueden mantener un gradiente en relación con la “horizontal” local (después de todo, puede acumular arena en un cono poco profundo en una mesa), pero una vez que el cuerpo alcanza un cierto diámetro, ese gradiente ya no es suficiente para dejar de parecer una bola con hoyuelos. El área de superficie disponible simplemente no es suficiente para apilar suficiente material en un solo lugar y hacer que sobresalga significativamente sin que simplemente se derrumbe y se superponga, y por lo tanto, todo el asunto parezca una bola un poco más grande.

Y cuanto más grande y más denso es el material, más parecido a una bola se vuelve. Es parte de la razón por la definición de IAU de un planeta enano (un planetoide en forma de bola como Plutón, Eris o Ceres) a diferencia de un simple “planeta menor” (un asteroide más pequeño y más grumoso) que se articula sobre él “habiendo logrado el equilibrio hidrostático “, Es decir, haberse asentado en una forma razonablemente redonda y es poco probable que vea mucho cambio en su forma de ahora en adelante (qué asteroides siguen en riesgo, especialmente si colisionan y se combinan en un solo cuerpo nuevo) es algo controvertido, pero también por qué no es posible ir simplemente por diámetro o masa, porque la densidad, la composición química real del cuerpo y la protuberancia residual actual también juegan un papel importante. Los mundos de hielo se encuentran entre los más densos (solo superados por aquellos con un alto componente metálico) y, gracias al granizado que puede ocurrir con el calentamiento interno de las mareas, generalmente son los más suaves y con forma de bola (después de todo, están hechos básicamente de agua, incluso si está congelado * relativamente * sólido … la superficie tiende a ser plana y tranquila, y la mayor parte se puede comprimir en cualquier pequeño espacio sin dejar grandes regiones de gas o vacío en el interior), por lo que pueden ser planetas enanos incluso cuando son bastante pequeños, un cuestión de unos pocos cientos de kilómetros de diámetro. Los mundos rocosos son los menos propensos a redondearse en un diámetro pequeño y deben ser mucho más grandes, e incluso entonces la redondez es a menudo más relativa (es decir, cualquier protuberancia es menor que, digamos, el 5% del radio total) incluso cuando se bastante grande. Las montañas de la tierra, especialmente si separas el agua para que puedan compararse con las trincheras marinas, no parecen mucho en relación con su propio diámetro, pero si se trasplantan a un asteroide esférico de ~ 500 km de diámetro, sería más que grumoso suficiente para descalificarlo de ser un planeta enano.

(Ni siquiera sé qué criterios exactos usa la IAU para “suficientemente redondeado”, ¿tal vez hay algún tipo de fórmula para determinar cuánto puede variar de un obloide perfectamente liso? En cualquier caso, creo que el punto es esencialmente para dividirlos en lugares donde pueda construir con seguridad una colonia en una estructura de ambiente sellado y no tener que preocuparse demasiado de que la tierra pueda cambiar repentinamente a medida que la estructura planetaria se reorganice, y aquellos en los que sería mejor evitar cualquier aterrizaje parte domiciliada en una colección de vehículos recreativos espaciales autónomos y reserva el lugar principalmente para fines de minería o estación de reabastecimiento …)

La forma de un cuerpo celeste en equilibrio bajo su propia gravitación es un problema clásico muy famoso en la mecánica newtoniana.

Newton señaló primero que la Tierra realmente debería ser un esferoide achatado e hizo una estimación decente de cuál debería ser la forma mediante un argumento muy inteligente que repetiré solo si me lo piden.

La suposición habitual es que el cuerpo es un fluido, es decir, que no tiene resistencia a las fuerzas de corte.

Las soluciones son extremadamente complejas en general una vez que hay rotación del cuerpo, y no puedo describirlas rápidamente o hacer justicia al problema.

Sin embargo, cuando la rotación no es demasiado rápida, las formas esferoidales o “redondas” son las soluciones de energía mínima. Esto se debe a que la gravedad es dominante y desea minimizar las distancias dentro del volumen del objeto para maximizar la unión gravitacional.

Los cubos y los tetraedros están fuera de la cuestión, los dodecaedros o icosaedros serían mejores, pero cerca de esos puntos afilados la gravedad se vuelve muy fuerte. Hay muy poco volumen en la forma cerca de los puntos afilados en relación con la superficie. Ascienden a enormes montañas, y las montañas más altas están estrictamente limitadas en la Tierra por la gravedad de la superficie y la resistencia a la tracción de los materiales en su base, suponiendo que estén en equilibrio.

Ahora, el truco es que cuando un cuerpo crece lo suficiente en masa, su propia gravedad siempre gana sobre su fuerza material, por lo que para los cuerpos celestes “grandes” lo suficientemente grandes bajo su propia gravitación, la aproximación fluida se vuelve buena: el material no puede resistir la fuerza de su propia gravedad y comienza a fluir, y alcanza una forma redonda.

Para velocidades de rotación pequeñas, esta forma está muy cerca de una esfera, lo que minimiza la relación superficie / volumen y, por lo tanto, también las tensiones de corte, como señaló Tim Cole.

Será un esferoide si no gira demasiado rápido y también es lo suficientemente grande.

No lo son Aquí hay una imagen del asteroide 25143 Itokawa, por ejemplo:

O aquí hay uno de 9969 Braille, visitado por la sonda Deep Space 1 de la NASA (la imagen es obviamente una construcción)

O aquí están 951 Gaspra, 243 Ida y Dactyl de la luna de Ida:

Los cometas pueden tener un aspecto muy extraño. Aquí hay una foto tomada de la sonda Rosetta (nave espacial) del cometa 67P / Churyumov – Gerasimenko.

A veces, los asteroides se separan y las dos piezas flotan juntas por el espacio. Aquí está el asteroide 617 Patroclus, por ejemplo:

Ni siquiera todas las lunas son esféricas. Aquí está Deimos (luna), una de las lunas de Marte:

Pero tienes razón, todos los cuerpos grandes son esféricos. Y como probablemente hayas adivinado, esto se debe a la gravedad. Para ver por qué, supongamos que construiste un edificio muy alto en la Tierra. Tendría que usar materiales fuertes y livianos y cimientos fuertes, o el edificio colapsaría. Cuanto mejor sea la resistencia / peso de los materiales, más alto podrá construir: es por eso que los rascacielos no existieron hasta fines del siglo XIX: no se podrían construir sin el proceso de acero Bessemer. (Esta es también la razón por la cual las primeras culturas en Egipto y México construyeron pirámides: si quieres construir algo alto y tu material de construcción es de piedra, terminarás construyendo una pirámide). En campos gravitacionales más débiles, puede construir más alto con el mismo material. Es por eso que un elevador espacial es más factible en Marte que en la Tierra. Esto también pone un límite superior en el tamaño de las montañas. Descubrir cuál es el límite es complejo: depende de cosas como la fuerza del manto subyacente y también hay factores como la erosión que juegan, pero es sorprendente que las montañas más altas de la Tierra se eleven a unos 15,000 pies sobre la corteza que siéntese (el Monte Everest, a 29,000 pies, descansa sobre la meseta tibetana, dándole una base de 15,000 pies). De todos modos, puedes pensar en cualquier derivación de una forma esférica como básicamente una montaña, y la gravedad intenta derribar montañas. Cuando la montaña se vuelve lo suficientemente alta, la gravedad tiene éxito. Entonces los cuerpos lo suficientemente grandes se volverán esféricos. El cuerpo sólido no esférico más grande que conocemos es 4 Vesta, uno de los asteroides más grandes del sistema. Vesta es aproximadamente 1/10 000 del tamaño y la masa de la Tierra, y tiene aproximadamente 1/40 de su gravedad superficial. Como puede ver aquí, Vesta es una especie de elipsoide. Esto está bastante cerca de una esfera, por lo que da una buena idea de que es tan grande como un cuerpo rocoso de rotación lenta puede llegar sin colapsar una esfera.

Las posibilidades de que un cuerpo celeste se vuelva esférico bajo la influencia de la gravedad depende de dos cosas:

1. El material del objeto: cuán fácil es moldear ese objeto en una forma esférica. Si el material es rocoso, será difícil alcanzar una forma esférica en comparación con los cuerpos hechos de hielo.

2. La masa y la densidad del objeto: cuanto más denso sea el objeto, mayor será la fuerza de gravedad, más fácil será moldear el cuerpo. Cuanto mayor es la masa, mayor es la posibilidad de adquirir una forma esférica.

Ahora, ¿por qué esférico? Piense en un cuerpo con masa distribuida aleatoriamente como se muestra a continuación:

Debido a que la gravedad como fuerza empujará todo hacia el centro de gravedad del objeto, la forma más común posible que el objeto puede alcanzar para que todas sus partes entren en algún tipo de equilibrio con la gravedad es una forma esférica.

Cualquier parte de ese cuerpo que “sobresalga” de esta esfera será arrastrada hacia ella debido a la gravedad, lo que dará como resultado una forma casi esférica (no será perfectamente esférica debido a otras razones).

La razón por la cual los planetas son esféricos es porque la masa de todo el cuerpo crea un pozo de gravedad que está teóricamente centrado en el centro de masa del propio cuerpo. Un protoplaneta de forma irregular, digamos con un lóbulo de material pesado que sobresale en una dirección, podría tener su centro gravitacional alejado del centro físico de la forma. Sin embargo, durante millones y miles de millones de años, la fuerte caída en todas las direcciones iguala esos baches.

La gravedad de un planeta tira por igual de todos los lados. La gravedad tira del centro hacia los bordes como los radios de una rueda de bicicleta. Esto hace que la forma general de un planeta sea una esfera, que es un círculo tridimensional.

Pero hay mucha diferencia en la escena teórica y práctica.

Un planeta con forma esférica perfecta es muy difícil de encontrar. Mercurio y Venus son los más redondos de todos. Son esferas casi perfectas, como mármoles. Saturno y Júpiter son un poco más gruesos en el medio debido a su giro. La razón es que un planeta 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.

Saturno es la mayor parte de todos los planetas de nuestro sistema solar. La Tierra y Marte son pequeños y no giran tan rápido como los gigantes gaseosos.

Primero, ¡gracias por el A2A! Siempre aprecio que la gente me haga preguntas directamente.

Segundo, no casi todos los objetos en el espacio son redondos, solo los grandes.

Tercero: la razón por la cual los objetos espaciales grandes son redondos es porque durante su formación, debido a varios procesos, los cuerpos se volvieron fluidos. Para los planetas, la colisión, las fuerzas de marea, la presión y el calor de fricción derritieron sus elementos constituyentes. Las estrellas, por supuesto, siempre fueron fluidas. Los fluidos en caída libre o en ausencia de gravedad asumen un “equilibrio hidrostático”, que es una forma esférica. ¿Por qué una esfera? Es la distribución más uniforme. Geométricamente, una esfera es cada punto en 3+ dimensiones equidistantes de un punto central común. El punto central en este caso es el centro de gravedad.

¿Eso ayuda?

Ya hay algunas buenas respuestas aquí, pero A2A, por lo que ofreceré una forma ligeramente diferente de abordar la pregunta.

Considere un contenedor dividido que se vea así:

Si quitas la barrera, ¿qué hace el agua? Claramente, el agua del lado izquierdo fluirá hacia el lado derecho, hasta que quede una superficie uniforme. ¿Por qué? Debido a que el agua intenta moverse hacia abajo , y solo se detiene cuando no hay más formas de hacerlo.

Ahora, cuando decimos “abajo”, realmente queremos decir “en la dirección de la gravedad”. Para un simple recipiente de agua, esto es lo mismo en todas partes; pero, si quieres hablar sobre un planeta o una estrella , importa dónde estés en ese objeto (“abajo” en Londres no es la misma dirección que “abajo” en Beijing). En general, la gravedad apunta (aproximadamente) hacia el centro del objeto .

Entonces, consideremos una forma (algo tonta) para un cuerpo grande:
He marcado el centro, así como las distancias entre el centro y dos lugares en la superficie. (De hecho, si este es un cubo real, y no solo un cuadrado, incluso habría puntos [math] x \ sqrt {3} [/ math] de distancia).

Esta configuración es como el agua desequilibrada en la primera imagen: dado que “abajo” significa “hacia el centro”, y algunos puntos en la superficie están más cerca del centro que otros, el agua puede fluir “hacia abajo” a través de la superficie, “igualando”.

Al igual que el recipiente de agua solo estaba en equilibrio si la superficie estaba nivelada, este ejemplo solo está en equilibrio si todos los puntos en la superficie están a la misma distancia del centro (es decir, ningún punto en la superficie está “debajo” de ningún otro) . ¡Pero esa es la definición de una esfera!

Entonces, ahora la pregunta es, ¿por qué no todo es una esfera (perfecta)?

1. Las rocas, incluso un montón de rocas pequeñas, no fluyen tan bien como lo hace el agua, por lo que es posible que ni siquiera salga a la perfección.
2. Existen fuerzas distintas de su propia gravedad que pueden tener un efecto significativo en algunos objetos (por ejemplo, diversos procesos térmicos y magnéticos en el Sol).
3. Si el objeto está girando , entonces, como otros han mencionado, ya no obtienes una esfera perfecta. Puede verlo usted mismo, con la analogía del “recipiente pequeño de agua”: tome un recipiente con agua (¡no demasiado lleno!) Y comience a girarlo (suavemente al principio, para que no se derrame). El agua en el recipiente dejará de ser plana y comenzará a concentrarse cerca del exterior del recipiente. En efecto, está agregando otra fuerza sobre la fuerza de gravedad, que cambia la forma óptima.

¡Espero que esto ayude!

Gracias A2A

Casi todas las planas se forman debido a la explosión en una nube gaseosa gigante. La parte más grande de la nube se convierte en estrella y la más pequeña se convierte en planeta. Entonces, en su fase inicial de vida, los planetas no son más que sustancias de gas o líquido de tipo de flauta caliente. En ausencia de cualquier fuerza externa, la flauta tiene la propiedad de hacer una forma esférica debido a su tensión superficial y su propia gravedad. Por lo tanto, se allana y las estrellas se vuelven esféricas. La temperatura de las planas sigue disminuyendo con el tiempo, pero permanecen en forma esférica porque no hay fuerza externa para cambiar la forma esférica anterior.

Pero incluyendo nuestra tierra, la mayoría de las planas no son completamente esféricas, tienen una forma anaranjada debido a su rotación alrededor de su propio eje. Los estudiantes de física pueden entenderlo mejor, el trabajo de fuerza central feugal en un cuerpo que gira alrededor de su propio eje hacia afuera. Esta fuerza central feugal es máxima en el diámetro perpendicular del cuerpo esférico y mínima en el eje de rotación. Por lo tanto, una cierta cantidad de fuerza gravitacional hacia adentro se cancela debido a la fuerza central hacia afuera. Por lo tanto, las planas se presionan hacia adentro en ambos ejes extremos y forman una forma anaranjada.

Ningún planeta o estrella es una esfera.

Su forma se llama esferoide oblato. Como ya sabes por las otras respuestas, esta forma está abultada en el ecuador y aplastada en los polos debido a todo el giro.

La estrella Kepler 11145123 (o KIC 11145123), ubicada a unos 5.000 años luz de la Tierra, es el único objeto más redondo que existe.

Pero no viniste aquí para leer esto. Su pregunta es por qué los planetas incluso adquieren esta esfera como forma. Muy bien podrían tener forma de cubo o cilindro. ¿Pero por qué esfera?

La respuesta simple es sí, la gravedad está actuando igualmente en la misma dirección.

Larga historia.

¿Alguna vez se preguntó por qué una gota de agua toma una forma esférica? Debido a la tensión superficial, no quiere picos de agua sobre él. Porque entonces el pico de agua tendrá mayor energía potencial que otros. Habrá más moléculas de agua tirando hacia abajo que otras. Sé que esto no es exactamente por qué tenemos planetas esféricos. Pero da un buen punto de partida.

El universo odia los gradientes de energía. Quiere ser estable. Es por eso que el sol estalla su energía en el espacio frío y muerto. Es por eso que el hielo se derrite fuera del congelador. Y esta es la razón por la que sucede algo.

En el caso de los planetas o las estrellas … la forma esférica tiene el área de superficie mínima para un volumen dado y lo suficientemente estable. Y esto se alinea con el objetivo de una entropía cada vez mayor del universo.

Lo siento si te confundí o te infundí más preguntas … \ U0001f601

Gracias

Los planetas y las estrellas son redondos porque las cosas se caen.

Si pongo dos rocas cerca una de la otra en el espacio exterior, se acercarán muy suavemente. Para cada uno de ellos, hacia abajo es hacia el otro. Cada uno se cae. Chocan entre sí y rebotan un poco y finalmente se acomodan en una posición. Todavía se ven como dos rocas que se tocan. Nada como una esfera todavía.

Ahora ponga una roca más bien pequeña en su vecindad. Para la roca, la bajada es hacia el centro de masa común, más o menos donde las dos rocas están en contacto. Caerá hacia ese lugar. Si está a un lado, tendrá un tiro claro hacia la apertura. Si llega a caer sobre una de las rocas, puede quedar atascado allí o puede rodar lentamente hacia abajo y desde el punto más alto. Es más probable que termine en el espacio entre ellos cerca del punto de contacto entre las rocas.

Si esparcimos un montón de arena alrededor de este sistema de masas, todos caerán hacia el punto medio. Más de ellos se acumularán allí y completarán esa región de lo que aterrizará y permanecerán en la parte superior de las dos rocas (donde la parte superior está fuera del punto de contacto).

El material que se agrega al azar tenderá a caer al punto más bajo. Esa tendencia ya comienza a hacer que el conglomerado se vea más esférico.

Pero a medida que agrega MUCHO más material, las fuerzas se hacen más grandes. Finalmente, las fuerzas son lo suficientemente grandes como para comenzar a aplastar las rocas en el interior. No son lo suficientemente fuertes como para mantener su forma. Se rompen en pedazos más pequeños, que caen más hacia el centro o son empujados en esa dirección por las cosas apiladas en la parte superior.

Para cuando tienes un grupo de cosas del tamaño de un planeta, la fuerza que hace que las cosas rueden cuesta abajo es fuerte. Las avalanchas son un ejemplo. Cuando tienes un montón de material suelto, tiende a rodar cuesta abajo y asentarse en las depresiones, haciendo que la superficie se acerque más a una esfera.

En última instancia, es esta caída lo que hace que los objetos grandes sean esféricos.

La GRAVEDAD es lo que hace que los objetos celestes sean esféricos.

Tome nuestro propio sistema solar como ejemplo. El sol está en el centro y es redondo, y la razón es redonda porque el sol se formó cuando una enorme bola de gas colapsó sobre sí misma y se apretó lo suficiente como para comenzar la fusión. Alrededor de esa bola de gas también habría habido material compuesto por polvo, escombros y gas, que se condensó lentamente en un disco llamado disco protoplanetario.

Durante un largo período, la gravedad, que es una función de la masa, habría unido todo este material. Se conoce como ‘acreción’, y habría evolucionado como pequeños ‘planetas’, y luego crecieron para hacer grandes planetas a medida que reunían más material residual, bajo un campo gravitacional cada vez más poderoso.

Puedes imaginarte: debido a que la gravedad está uniendo las cosas desde todas las direcciones, todo lo que está siendo atraído quiere estar lo más cerca posible del centro. La forma más efectiva para que eso suceda es si los objetos son esféricos. Eso también es lo que sucedió con estos planetas y otros objetos en el espacio. El material se aprieta, y la forma en que puede obtener la mayor cantidad de material en una configuración lo más cercana posible a otro material es si es esférico.

Sin embargo, si observa de cerca, puede que no haya una superficie perfectamente redonda. Por ejemplo, la Tierra tiene montañas y Marte también: tiene Olympus Mons, un volcán gigante. Otros asteroides de objetos menos masivos, e incluso algunos planetas enanos, pueden no ser esféricos porque su fuerza gravitacional no es lo suficientemente fuerte como para remodelar sus superficies.

Simplicidad geométrica.

Los planetas, al menos aquellos con suficiente gravedad para crear una cantidad de simetría y que experimentaron un estado fluido en algún momento de su historia, siguen las mismas reglas que cosas como burbujas o gotas de agua.

La esfera es la forma más estable. Cada punto en la superficie de la esfera experimenta la misma cantidad de fuerza que en cualquier otro punto, desde adentro y desde afuera.

Ninguna otra forma es así.

Si observa el centro de gravedad en una esfera, la atracción ejercida en todos los puntos de la superficie es la misma.

Pero si tuviera un centro de gravedad en un planeta cúbico, los puntos de mayor fuerza gravitacional estarían realmente en las esquinas, donde estaría el mayor espesor de masa. Esto significa que las esquinas experimentan un mayor tirón hacia el centro, mientras que los puntos centrales en las caras experimentarían menos. Las esquinas terminarían más cerca del centro, mientras que las caras se abombarían para acomodar las mayores presiones internas.

Los planetas que son, o han sido incluso algo líquidos o gaseosos, son forzados por la gravedad a la forma más estable, una esfera.

Nota de publicación: Gracias a Olivier Garamfalvi por señalar el término técnico como equilibrio hidrostático .

Ni siquiera estoy seguro de que haya leyes físicas que puedan crear un planeta cúbico.

La esfera puede no ser perfecta, generalmente una protuberancia central debido a fuerzas centrífugas o de marea, pero la forma básica es la única en la que se pueden formar los planetas. Técnicamente, podrías crear un mundo aplanado si giraras el planeta lo suficientemente rápido, pero en algún momento las fuerzas centrífugas lo destrozarían.

Los cuerpos más pequeños, aquellos que nunca han experimentado un estado fluido, pueden formar formas más irregulares, pero la geometría general tiende a ser más esférica, o al menos redondeada. Los asteroides y las lunas pequeñas podrían posiblemente tener forma cúbica, pero las fuerzas normales, como las colisiones y las mareas, eventualmente darían forma al cuerpo en algo más estable.

Cualquier cuerpo celeste con suficiente masa tiende a ser esférico porque una esfera tiene los estados de energía más bajos que contiene la cantidad máxima de volumen encerrada con el área de superficie más pequeña posible. Las fuerzas de gravedad hacia adentro remolcaron el centro y la presión hacia afuera desde el centro de la esfera se equilibran cuando algo está en equilibrio hidrostático. Fuerzas iguales y opuestas. Las fases de la materia, gas sólido líquido, plasma o condensado de Bose Einstein son irrelevantes. Si hay otras fuerzas que actúan sobre el cuerpo celeste, la forma generalmente no es completamente esférica. Júpiter está ligeramente Y la Tierra está ligeramente aplastada debido a sus tasas de rotación. entonces el radio polar es menor que el radio equtorial. Esta es la razón por la cual los cuerpos celestes tienen forma esférica o elipsoidal. Si no hay suficiente masa, las cosas tienden a aplanarse para conservar el momento angular, así como la masa / materia y energía.

@ ¿Por qué son redondas las estrellas y los planetas? (Principiante)

Si alguna vez lavó los platos a mano con un lavabo, probablemente observó esto: al limpiar la cristalería, podría sumergir un vaso y levantarlo, boca abajo, formando una columna de agua dentro del vaso y elevándose por encima del nivel del agua cuenca. Por qué se forma la columna es otro tema. Pero probablemente descubrió que la columna se derrumba de inmediato, el agua del plato se derrama, tan pronto como el borde superior del vidrio invertido se eleva por encima del agua en la cuenca.

La pared del cristal resistía el componente angular, no verdaderamente vertical, de las fuerzas gravitacionales sobre el agua en la columna. Una vez que el vidrio se elevó por encima del nivel del agua, solo el aire estaba proporcionando resistencia. Resistencia insuficiente. El agua podría comenzar a fluir hacia afuera. Después de un tiempo, las olas y las ondas se detendrían, y la superficie de la cuenca se vería lisa y plana.

Los planetas son objetos que fueron lo suficientemente grandes como para que, durante su formación, el calor de todos los impactos del material que colapsó hacia la forma en crecimiento fuera suficiente para derretir el material. Un bulto licuado o al menos plástico, o un punto alto creado por algún material recién llegado actuaría como esa columna de agua en el vaso. Fluiría hacia afuera, cruzando y mezclándose con otro material cerca de la superficie, en todas las direcciones donde no hubiera resistencia.

En la pequeña escala del plato, consideramos el eventual estado de calma del agua como plano. En realidad, en todos los lugares de la superficie del agua, el agua alcanzó un punto de distancia mínima posible desde el centro de la tierra. Una forma tridimensional donde cada punto de la superficie está a la misma distancia del centro es una esfera.

No. Todos los planetas de nuestro sistema solar tienen forma esferoide, excepto Mercurio y Venus. Sí. La forma depende de varios factores.

• Velocidad de rotación;
• Mareas;
• Gravedad
• Gravedad de otros cuerpos celestes.

Estos son los principales factores que influyen en la forma de los diferentes cuerpos celestes.

Velocidad de rotación; como su nombre lo indica, la velocidad de rotación crea la fuerza centrífuga cerca del ecuador ya que la velocidad es máxima allí. Esta fuerza centrífuga actúa sobre la masa y se encuentra más masa cerca del ecuador. Entonces, el bulto se encuentra allí.

Mareas; En el caso de nuestro planeta, la gravedad de la luna empuja el agua hacia arriba en un lado de la tierra. Y por otro lado, el agua se eleva debido a la fuerza centrífuga. Esto sucede en su máxima extensión cerca del ecuador. Entonces, el bulto se ve allí.

Gravedad; la gravedad de la tierra es en sí misma fuerte cerca de los polos y débil cerca del ecuador. Entonces, la gravedad acerca los polos al centro más que el ecuador. Entonces, se ve el bulto.

Gravedad de otros cuerpos celestes; Este factor es el mismo que las mareas. En el caso de la Tierra, la gravedad de otros cuerpos celestes actúa en la tierra para elevar las aguas.

Entonces, con estos factores, la Tierra y los otros planetas, excepto Mercurio y Venus, tienen un ecuador abultado. Y este ecuador abultado representa al planeta como un esferoide.

¡Gracias!

¿Por qué los planetas son esféricos? [1]

A medida que miramos alrededor del sistema solar y más allá, encontramos que los objetos son en su mayoría esféricos: cuanto más grande eres, más esférico obtienes. ¿Por qué no hay planetas cuadrados?

Los planetas son redondos debido a su campo gravitacional. A medida que un planeta se vuelve lo suficientemente masivo, el calentamiento interno se hace cargo y el planeta se comporta como un fluido. La gravedad luego tira de todo el material hacia el centro de masa (o núcleo). Debido a que todos los puntos en la superficie de una esfera están a la misma distancia del centro de masa, los planetas finalmente se asientan en una forma esférica. Para los planetas principales, uno de los requisitos es que sea lo suficientemente grande como para que su gravedad lo empuje hacia una esfera. Sin embargo, incluso para los asteroides pequeños y demás, no es raro que estos cuerpos sean “redondeados” (aunque a menudo tienen forma ovalada).

Sin embargo, es interesante notar que, dado que los planetas giran, no son esferas perfectas y en realidad se abultan en el ecuador.

En el caso de un cubo, las esquinas están más alejadas del centro de masa que el resto del cubo. Especialmente para objetos tan masivos como un planeta o una estrella, las esquinas se colapsarían por su propio peso y el objeto tomaría una forma esférica. Tan genial como sería un planeta cúbico, simplemente no pueden existir. Bueno, corrección, un planeta cúbico probablemente podría ser diseñado por una civilización empeñada en asimilar toda la vida en la galaxia, pero el punto es que un planeta cuadrado no se formará sin ayuda externa.

Notas al pie

[1] ¿Por qué los planetas son esféricos?