Waarom planeten een afgeplatte bolvorm aannemen

We beschouwen de ronding van planeten vaak als vanzelfsprekend. Toch onthullen de vormen van de lichamen die rond onze zon draaien de krachtige krachten die de kosmos vormgeven.

In werkelijkheid is geen van de planeten of de zon een perfecte bol. Elk is een afgeplatte sferoïde – een vorm die rond de evenaar uitpuilt en aan de polen enigszins afgeplat is. Een handige manier om je dit voor te stellen is een basketbal die zachtjes in het midden wordt gedrukt.

Waarom planeten een afgeplatte bolvorm aannemen

Afbeelding tegoed:NASA/ESA/STScI/Universiteit van Leicester

Voor de aarde is de poolomtrek 24.812 mijl (39.931 km), terwijl de equatoriale omtrek 24.900 mijl (40.070 km) is. Dat betekent dat je iets verder rond de evenaar reist dan van pool naar pool – een gevolg van de equatoriale uitstulping van de planeet.

De uitstulping van Jupiter is veel duidelijker. De equatoriale diameter van de gasreus overschrijdt de polaire diameter met ongeveer 7% – een gevolg van zijn immense omvang en snelle rotatie.

De afgeplatte vorm komt voort uit twee concurrerende krachten:

  • Zelfzwaartekracht trekt alle materie naar het centrum. Zodra de massa van een object groot genoeg is, dwingt deze naar binnen gerichte trek het lichaam om in een bol te vallen.
  • Rotatie duwt naar buiten op de evenaar. Een snellere draaiing versterkt de equatoriale uitstulping.

Zoals TroyCarpenter, directeur van het Goldendale Observatory in de staat Washington, uitlegt:"De zwaartekracht probeert een object in alle richtingen naar binnen te verpletteren, terwijl de rotatie het plat probeert te maken. Het evenwicht van deze krachten creëert de afgeplatte sferoïde die we waarnemen."

De zon is bijna bolvormig omdat de zwaartekracht domineert en de rotatieperiode (ongeveer 25 dagen) relatief langzaam is. Veel sterren daarentegen draaien veel sneller en vertonen opvallende equatoriale uitstulpingen. Een bekend voorbeeld is Altair , een ster op slechts 16,8 lichtjaar afstand die elke 10,4 uur ronddraait, waardoor de equatoriale diameter ongeveer 14% groter is dan de polaire diameter.

Waarom planeten een afgeplatte bolvorm aannemen

Afbeelding tegoed:NASA/JPL/Caltech/Steve Golden

Extra krachten beïnvloeden ook de planetaire vormen. De afplatting van de aarde wordt op subtiele wijze gewijzigd door de getijdenwerking van de maan en de zon, maar ook door de ongelijke verdeling van de massa als gevolg van de platentektoniek. Het resultaat is een planeet die “klonterig” is in plaats van perfect glad.

Sommige lichamen zijn veel minder massief dan planeten en kunnen daarom geen afgeplatte vorm bereiken. De manen van Mars, Phobos en Deimos , zijn voorbeelden van kleine, aardappelvormige satellieten waarvan de eigen zwaartekracht te zwak is om ze te ronden.

Kortom, het bijna bolvormige uiterlijk van planeten (en zelfs sterren) is een direct gevolg van de meedogenloze aantrekkingskracht van de zwaartekracht, in evenwicht gehouden door rotatiekrachten, met subtiele aanpassingen als gevolg van getijdeninteracties en interne dynamiek.