science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Waarom zijn planeten bijna bolvormig?

Op deze foto van Saturnus, gesnapt door Hubble, je kunt de uitstulping in het midden van de geringde planeet zien. NASA/ESA/STScI/Universiteit van Leicester

Het is iets wat we als vanzelfsprekend beschouwen. Rozen zijn rood, en planeten zijn bolvormig. Zo zijn de dingen nu eenmaal, Rechtsaf? Ten slotte, het bouwen van model zonnestelsels zou veel uitdagender zijn als, in plaats van kleine schuimballen te gebruiken, we moesten een aantal icosaëdervormige planeetmodellen maken.

Maar heb je je ooit afgevraagd waarom de planeten er zo uitzien? Waarom zijn ze in wezen bolvormig en niet, zeggen, cilindrisch of kubusvormig?

We zouden deze discussie moeten beginnen door een schoppen een schoppen te noemen. Geen van de planeten in ons zonnestelsel zijn perfecte sferen, evenmin is onze zon. Al die lichamen kunnen nauwkeuriger worden omschreven als 'afgeplatte sferoïden'. Objecten met deze vorm puilen iets rond het midden uit. Om een ​​analogie te lenen van de astronoom Phil Plait, ze zien eruit als een basketbal waar iemand op zit.

Meer technisch gezegd, in een hemellichaam met een afgeplatte bolvorm, de polaire omtrek zal kleiner zijn dan de equatoriale. Dus hier op aarde, als je van de Noordpool naar de Zuidpool zou reizen en terug, je zou in totaal 24 gelopen hebben, 812 mijl (39, 931 kilometer). Anderzijds, een complete reis rond de evenaar zou wat langer duren. Dat komt omdat de omtrek van de evenaar van de aarde 24 is, 900 mijl (40, 070 kilometer). Als zodanig, als je op zeeniveau op de evenaar staat, je bent verder weg van het centrum van onze planeet dan je aan een van beide polen zou zijn.

Op sommige andere planeten, deze uitstulping is nog meer uitgesproken. Kijk maar naar Jupiter. De aarde is op de evenaar slechts 0,3 procent breder dan van pool tot pool. Maar de metingen van Jupiter laten een veel grotere ongelijkheid zien. Inderdaad, astronomen hebben ontdekt dat deze grote planeet op zijn evenaar 7 procent breder is dan tussen de polen.

De afgeplatte bolvorm is het resultaat van twee hoofdfactoren:zwaartekracht en rotatie. Troje Timmerman, directeur van het Goldendale Observatorium in de staat Washington, onlangs de kwestie met ons besproken in een e-mailuitwisseling. "Alles wat massa heeft, ervaart zwaartekracht, en de zwaartekracht probeert een object in alle richtingen naar binnen te verpletteren, ' legt Timmerman uit.

Dat komt omdat alle objecten zelfzwaartekracht ervaren, een kracht die hun atomen naar een gemeenschappelijk centrum trekt. Naarmate de massa van een object toeneemt, dat geldt ook voor zijn aantrekkingskracht. Nadat het een bepaalde massa heeft overschreden, de aantrekkingskracht wordt overweldigend tot het punt waarop het object op zichzelf instort en bolvormig wordt. Kleine items - zoals, zeggen, een banaan of een wielmoersleutel - kan dit lot weerstaan ​​omdat hun eigen zwaartekracht relatief zwak is, waardoor ze niet-bolvormige vormen behouden. Echter, op planeten, zonnen en andere werkelijk massieve lichamen, de kracht is zo sterk dat ze niet kunnen voorkomen dat ze worden vervormd tot sferoïden.

"Maar zwaartekracht is niet het hele verhaal, ", zegt Carpenter. Terwijl de zwaartekracht samenzweert om de planeten bolvormig te maken, de snelheid van hun rotaties probeert ze tegelijkertijd af te vlakken. Hoe sneller een hemellichaam draait, hoe onevenredig de equatoriale uitstulping wordt. "Dit is de reden waarom er geen perfecte bollen in ons zonnestelsel zijn ... alleen afgeplatte sferoïden, Timmerman vertelt ons. "De zon is bijna een perfecte bol, vanwege zijn immense zwaartekracht en relatief langzame rotatiesnelheid van 25 dagen. Een aanzienlijk percentage van de sterren aan de hemel roteert veel sneller en puilt merkbaar uit op hun evenaar."

sterren, zoals Altair hier afgebeeld, zijn onderhevig aan uitstulpingen in het middenrif, te. NASA/JPL/Caltech/Steve Golden

Een van die sterren is Altair. Op slechts 16,8 lichtjaar verwijderd van onze thuisplaneet, het is een van de helderste objecten aan de nachtelijke hemel. Altair staat ook bekend om zijn zeer, zeer snel en voltooit elke 10,4 aardse uren een volledige omwenteling om zijn as. Overeenkomstig, astronomen schatten dat Altair op de evenaar minstens 14 procent breder is dan van pool tot pool. De rotatiesnelheid verklaart ook de uitstulping van Jupiter. Ten slotte, een dag op deze gasreus duurt maar liefst 9,9 aardse uren.

Er werken ook andere krachten op de sterren en planeten, hun vormen veranderen. Hoewel de aarde een afgeplatte sferoïde is, het is zeker niet een perfecte. De aantrekkingskracht van de zon en de maan beïnvloeden beide tot op zekere hoogte de vorm van de planeet. Wat dat betreft, net als de aardse platentektoniek. Bijgevolg, de massa van onze thuiswereld is niet gelijk verdeeld - in feite, het is nogal klonterig.

Nog altijd, het ziet er een stuk ronder uit dan Jupiter (en Saturnus). Beurtelings, de planeten in ons universum lijken veel bolvormiger dan sommige van hun manen. Mars, bijvoorbeeld, heeft twee kleine satellieten, geen van beide heeft de eigen zwaartekracht om in een afgeplatte sferoïde te worden getrokken. In plaats daarvan, hun uiterlijk wordt vaak beschreven als aardappelvormig.

Tot slot, we zeggen dit veel voor onze thuisplaneet:het is misschien niet vlekkeloos, maar de plaats is tenminste redelijk goed afgerond.

NU DAT IS INTERESSANT

In de Superman-franchise van DC Comics, het beruchte Bizarro-personage komt uit een hemellichaam genaamd Htrae. Ook bekend als de Bizarro World (go figure), de planeet heeft de vorm van een gigantische kubus. Volgens natuurkundeprofessor en stripfan James Kakalios, een plek als Htrae zou in het echte leven piepklein moeten zijn. "[De] gemiddelde afstand van het centrum van de Bizarro-planeet tot een van zijn gezichten kan niet langer zijn dan 300 mijl (483 kilometer), als het is om vervorming tot een bol te voorkomen, ' schrijft Kakalios in zijn boek 'The Physics of Superheroes'. de staat Texas is meer dan 770 mijl (1, 239 kilometer) lang van oost naar west. Op dat nietige formaat, Htrae zou niet genoeg aantrekkingskracht hebben om zijn eigen atmosfeer te behouden.

WetenschapAstronomietermenDrijvende planeetWetenschapAstronomieHoe nomadenplaneten werkenWetenschapRuimteverkenningHoe planeetjacht werktWetenschapHet zonnestelselWaarom wordt Pluto niet langer als een planeet beschouwd?WetenschapToekomstige ruimteHoe zullen we andere planeten koloniseren?WetenschapGeofysicaHoeveel weegt planeet Aarde?WetenschapHet zonnestelselWaarom duurde het zo lang om planeet negen te 'ontdekken'? Wetenschap Het zonnestelsel Wat is de volgorde van de planeten in het zonnestelsel? Wetenschap Het zonnestelsel Regent het op andere planeten? Wetenschap Het zonnestelsel Jupiter:Yokozuna van gasreuzen, Banisher of PlanetsWetenschapHet zonnestelselHoe ontstaan ​​planeten?WetenschapSterrenWitte dwergen kunnen planeten aan stukken scheurenWetenschapHet zonnestelselWie heeft de planeet aarde genoemd?WetenschapRuimteverkenningHeeft een planeet continenten nodig om leven te ondersteunen?WetenschapHet zonnestelselIs planeet negen eigenlijk een oerzwart gat?WetenschapRuimteverkenning Hoeveel planeten in ons universum zou het leven kunnen ondersteunen? WetenschapSterrenKan een planeet bestaan ​​zonder een gastheerster? Wetenschap Het zonnestelsel Waarom zijn planeten bijna bolvormig? Wetenschap Het zonnestelsel NASA kondigt nieuw zonnestelsel aan boordevol zeven planeten Wetenschap Het zonnestelsel Pluto:is het toch een planeet? Wetenschap Het zonnestelsel Haumea, een dwergplaneet in de Kuipergordel, Heeft zijn eigen ringWetenschapRuimteverkenningNieuwe NASA-satelliet jaagt op verre planetenWetenschapHet zonnestelselOude vernietiging van dwergplaneten heeft mogelijk de ringen van Saturnus gecreëerdWetenschapHet zonnestelselIs de aarde de enige planeet met tektonische platen? WetenschapSterrenHoe detecteren astronomen dat een ster een planeet heeft die eromheen draait? Wetenschap Ruimteverkenning water op exoplaneten? Wetenschap Het zonnestelselDe waarheid achter de schurkenplaneet NibiruWetenschapHet zonnestelselUranus:de planeet op een zeer gekantelde asWetenschapHet zonnestelselPloonets:wanneer manen planeten wordenWetenschapAstronomietermenPlanetariumWetenschapRuimteverkenning10 Opmerkelijke exoplanetenWetenschapRuimteverkenning:de meest nabije exoplaneet tot nu toe bevestigd door de Europese sterrenwacht SystemScienceStarsZo detecteren we leven op verre exoplanetenWetenschapRuimteverkenning NASA's Kepler-missie voegt 100 buitenaardse werelden toe aan Exoplanet TallyWetenschapRuimteverkenningKan amateurastronomie Nomers spotten exoplaneten? WetenschapToekomstige ruimte10 Beste ideeën voor interplanetaire communicatieWetenschapRuimteverkenningLISA:detectie van exoplaneten met behulp van zwaartekrachtgolvenWetenschapHet zonnestelselHoe NASA planetaire bescherming werktWetenschapAstronomietermenPlanetesimale hypothese AmusementGedenkwaardige filmsIn 'Star Wars' Hele sterren en planeten worden vernietigd - kan dat?