In questa foto di Saturno, scattato da Hubble, puoi vedere il rigonfiamento nel mezzo del pianeta con gli anelli. NASA/ESA/STScI/Università di Leicester È qualcosa che diamo per scontato. Le rose sono rosse, e i pianeti sono sferici. È così che stanno le cose, Giusto? Dopotutto, costruire sistemi solari modello sarebbe molto più impegnativo se, invece di usare palline di gommapiuma, abbiamo dovuto realizzare una serie di modelli di pianeti a forma di icosaedro.
Ma ti sei mai chiesto perché i pianeti hanno questo aspetto? Perché sono fondamentalmente sferici e non, dire, cilindrico o cubico?
Dovremmo dare il via a questa discussione chiamando le cose col loro nome. Nessuno dei pianeti del nostro sistema solare è una sfera perfetta, né del resto è il nostro sole. Tutti quei corpi potrebbero essere descritti più accuratamente come "sferoidi oblati". Gli oggetti con questa forma si gonfiano leggermente al centro. Per prendere in prestito un'analogia dall'astronomo Phil Plait, sembrano un pallone da basket su cui è seduto qualcuno.
Detto più tecnicamente, in un corpo celeste dalla forma sferoide oblata, la circonferenza polare sarà minore di quella equatoriale. Quindi qui sulla Terra, se dovessi viaggiare dal Polo Nord al Polo Sud e ritorno, avresti camminato per un totale di 24, 812 miglia (39, 931 chilometri). D'altra parte, un giro completo intorno all'equatore sarebbe un po' più lungo. Questo perché la circonferenza dell'equatore terrestre è 24, 900 miglia (40, 070 chilometri). Come tale, quando ti trovi al livello del mare sull'equatore, sei più lontano dal centro del nostro pianeta di quanto lo saresti ai due poli.
Su alcuni altri pianeti, questo rigonfiamento è ancora più pronunciato. Basta guardare Giove. La Terra è solo lo 0,3 percento più larga all'equatore di quanto non lo sia da un polo all'altro. Ma le misurazioni di Giove mostrano una disparità molto più grande. Infatti, gli astronomi hanno scoperto che questo pianeta di dimensioni maggiori è del 7% più largo all'equatore rispetto a quello tra i poli.
La forma sferoidale oblata è il risultato di due fattori principali:gravità e rotazione. Troia Carpentiere, direttore dell'Osservatorio Goldendale dello Stato di Washington, ha discusso di recente della questione con noi in uno scambio di e-mail. "Tutto ciò che ha massa sperimenta la gravità, e la gravità tenta di schiacciare un oggetto verso l'interno in tutte le direzioni, "Spiega Falegname.
Questo perché tutti gli oggetti sperimentano l'autogravità, una forza che spinge i loro atomi verso un centro comune. All'aumentare della massa di un oggetto, così fa anche la sua attrazione gravitazionale. Dopo aver superato una certa massa, l'attrazione diventa opprimente al punto in cui l'oggetto collassa su se stesso e diventa sferico. Piccoli oggetti - come, dire, una banana o una chiave inglese - possono resistere a questo destino perché la loro gravità è relativamente debole, permettendo loro di mantenere forme non sferoidi. Però, nei pianeti, soli e altri corpi veramente massicci, la forza è così forte che non possono evitare di essere distorti in sferoidi.
"Ma la gravità non è tutta la storia, " dice Carpenter. Mentre la gravità cospira per rendere sferici i pianeti, la velocità delle loro rotazioni cerca contemporaneamente di appiattirli. Più veloce gira un corpo celeste, più sproporzionato diventa il suo rigonfiamento equatoriale. "Ecco perché non ci sono sfere perfette nel nostro sistema solare... solo sferoidi oblati, " Ci dice Carpenter. "Il sole è quasi una sfera perfetta, a causa della sua immensa gravità e della velocità di rotazione relativamente lenta di 25 giorni. Una percentuale significativa di stelle nel cielo ruota molto più velocemente e si gonfia notevolmente ai loro equatori".
Stelle, come Altair nella foto qui, sono soggetti a rigonfiamenti dell'ombelico, pure. NASA/JPL/Caltech/Steve Golden Una di queste stelle è Altair. Situato a soli 16,8 anni luce di distanza dal nostro pianeta natale, è tra gli oggetti più luminosi nel cielo notturno. Altair è anche noto per lo spinning molto, molto rapidamente e compie una rotazione completa sul proprio asse ogni 10,4 ore terrestri. Di conseguenza, gli astronomi stimano che Altair sia almeno il 14% più largo all'equatore di quanto non lo sia da un polo all'altro. La velocità di rotazione spiega anche il rigonfiamento di Giove. Dopotutto, un giorno su questo gigante gassoso dura 9,9 ore terrestri.
Anche altre forze agiscono sulle stelle e sui pianeti, alterandone le forme. Sebbene la Terra sia uno sferoide oblato, di certo non è perfetto. L'attrazione gravitazionale del sole e della luna influenzano entrambe la forma del pianeta in una certa misura. Per questo motivo, così fa la tettonica a placche della Terra. Di conseguenza, la massa del nostro pianeta natale non è distribuita uniformemente - infatti, è piuttosto grumoso.
Ancora, sembra molto più rotondo di Giove (e Saturno). A sua volta, i pianeti nel nostro universo sembrano molto più sferici di alcune delle loro lune. Marte, ad esempio, ha due piccoli satelliti, nessuno dei quali ha l'autogravità per essere trascinato in uno sferoide oblato. Anziché, il loro aspetto è spesso descritto come a forma di patata.
In conclusione, diremo questo per il nostro pianeta natale:potrebbe non essere impeccabile, ma almeno il posto è abbastanza completo.
ORA È INTERESSANTENel franchise di Superman dei fumetti DC, il famigerato personaggio di Bizzarro proviene da un corpo celeste chiamato Htrae. Conosciuto anche come il mondo bizzarro (vai a capire), il pianeta ha la forma di un cubo gigantesco. Secondo il professore di fisica e fan dei fumetti James Kakalios, un posto come Htrae dovrebbe essere piccolissimo nella vita reale. "[La] distanza media dal centro del pianeta Bizarro a una delle sue facce non può essere più lunga di 300 miglia (483 chilometri), se è per evitare di deformarsi in una sfera, " Kakalios scrive nel suo libro "La fisica dei supereroi". lo stato del Texas è di oltre 770 miglia (1, 239 chilometri) di lunghezza da est a ovest. A quella taglia minuscola, Htrae non avrebbe abbastanza attrazione gravitazionale per mantenere la propria atmosfera.
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