很久以前,人类对宇宙的认知是“天圆地方”论,所有人都觉得我们头顶的天空是圆的,被我们踩在脚底下的地球是方的。后来有人提出,其实我们居住的地球是圆球状的,不过那时候很少有人相信。但是到了现在,谁都知道地球是圆球体这一事实,只要拿一张太空拍摄的地球照片就可以证明一切。但是你有没有想过,地球为什么会长得像个球呢?
提起这个问题,相信很多人都会觉得理所当然,事实并非如此,首先要说一个事实:虽然宇宙空间内大部分的天体都是圆球体,但并不代表所有的天体都是圆球体。比如火星的卫星以及许多小行星的形状很不规则,就像巨大的不规则的石头。那么,为什么别的大部分的天体都是圆球体,而这些天体偏偏就是不规则的呢?地球又是怎么变成圆球体的呢?我们一起来揭晓事情的真相。
我们先来看看地球是怎么变成圆球体的。在大约46亿年前,地球刚从星云凝聚而成。在这个凝聚的过程中,地球一直在不停地高速旋转着。在不断地凝聚和收缩中,地球内部的放射性物质比如铀和钍不断发生衰变,产生巨大的热量。随着温度不断升高,地球内部慢慢就达到了炽热的程度,处于一种熔融的状态。这时候在重力的作用下,比较重的元素开始下沉,逐渐沉淀到地心;比较轻的元素开始上升,慢慢聚集到地壳。
在这个上升下沉的过程中,地球一直保持着高速自转。而这种高速的自转会产生非常大的离心力,这个离心力会把各种物质不断地甩离地心。这时候离地心距离相同的地方受到的离心力是相同的,聚集在这个位置的物质也是相同的。这样一来,在离心力的作用下就会形成以地心为核心的同心圈状的结构,在离地心距离相同的不同位置所聚集的物质的密度基本上是一致的,它们所受到的重力也是相同的。这就是我们所说的重力自平衡机制,而圆球体是能够保证重力自平衡机制的最佳形状。所以,地球在重力自平衡机制的作用下就慢慢变成了圆球体。
但是为什么上面提到的类似火星的卫星这样的天体没有变成圆球体呢?难道它们就不受重力自平衡机制的影响吗?这就要从它们的大小和形态来说了。如果一个天体质量太小的话,它的重力就会显得非常微弱,这时候它的重力平衡机制是不足以改变它的形状的。还有一点就是,如果这个天体没有经历过熔融状态一开始就是以固态的形式呈现的话,这时候重力自平衡机制也会失去作用,火星的卫星就属于这种情况。