เหตุใดวัตถุท้องฟ้าหลายดวงจึงมีรูปร่างทรงกลม?

หากมีมวลสะสมมากพอ วัตถุท้องฟ้าจะดึงดูดสสารเข้าสู่ศูนย์กลางด้วยแรงโน้มถ่วง และจัดเรียงสสารจนกลายเป็นทรงกลม

ดาวเคราะห์หลายดวงในจักรวาลมีรูปร่างเป็นทรงกลม ภาพ: Ron Miller/Stocktrek Images — ดาวเคราะห์หลายดวงในจักรวาลมีรูปร่างเป็นทรงกลม ภาพ: *Ron Miller/Stocktrek Images*

ด้วยกล้องโทรทรรศน์บนโลกและในอวกาศ นักดาราศาสตร์จึงสามารถมองทะลุขอบเขตอันไกลโพ้นของจักรวาลได้ ไม่ว่าบริเวณเหล่านี้จะห่างไกลหรือแปลกประหลาดเพียงใด สิ่งหนึ่งที่ดูเหมือนจะเป็นไปในทิศทางเดียวกันคือ มีวัตถุทรงกลมอยู่มากมาย

“เป็นเรื่องที่น่าสนใจมากที่สิ่งต่างๆ มากมายในอวกาศที่มนุษย์รู้ว่ามีรูปร่างเป็นทรงกลม” Live Science อ้างคำพูดของ Anjali Tripathi นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ในโครงการ สำรวจดาวเคราะห์ นอกระบบของ NASA ซึ่งทำงานที่ห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนไอพ่นในแคลิฟอร์เนีย เมื่อวันที่ 13 พฤศจิกายน

ปรากฏการณ์การปัดเศษเกิดจาก “แรงโน้มถ่วงของตัวเอง” ซึ่งเป็นแรงโน้มถ่วงที่วัตถุ ซึ่งในกรณีนี้คือวัตถุท้องฟ้า กระทำต่อตัวเอง เมื่อดาวเคราะห์หรือดวงจันทร์สะสมมวลมากพอ แรงโน้มถ่วงของมันจะ “หล่อหลอม” วัตถุให้กลายเป็นทรงกลม

วัตถุต่างๆ ในจักรวาลก่อตัวขึ้นหลังบิ๊กแบง เมื่อประมาณ 13,800 ล้านปีก่อน อนุภาคฝุ่นขนาดเล็กที่เคลื่อนที่อยู่ในกลุ่มเมฆขนาดยักษ์รูปทรงโดนัทเริ่มชนกัน หากการชนนั้นมีน้ำหนักเบาพอ อนุภาคฝุ่นเหล่านี้จะรวมตัวกัน ตามข้อมูลของนาซา การชนกันที่เกิดขึ้นต่อเนื่องกันนี้ก่อให้เกิดปรากฏการณ์ลูกหิมะ กล่าวคือ เมื่อดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้น แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ก็จะเพิ่มขึ้น และดึงดูดสสารเข้ามามากขึ้นเรื่อยๆ

“แรงโน้มถ่วงดึงสสารทั้งหมดเข้าหาศูนย์กลางแรงโน้มถ่วง เหมือนกับอ่างล้างจาน น้ำทั้งหมดจะไหลลงสู่หลุมที่ก้นหลุม ในกรณีของดาวเคราะห์ สสารทุกชิ้นจะพยายามเข้าใกล้ศูนย์กลางแรงโน้มถ่วงให้มากที่สุด” บรูโน เมริน นักดาราศาสตร์ หัวหน้าศูนย์ข้อมูล วิทยาศาสตร์ ESAC ขององค์การอวกาศยุโรป อธิบาย

ดาวเคราะห์จะยังคงเคลื่อนที่สสารไปมาจนกว่าจะพบสภาวะสมดุล ซึ่งก็คือสภาวะที่ทุกสิ่งอยู่ใกล้ศูนย์กลางมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เมรินกล่าวว่า รูปร่างเดียวที่บรรลุสภาวะสมดุลเช่นนี้ในอวกาศคือทรงกลม

ดาวพุธและดาวศุกร์มีรูปร่างเกือบสมบูรณ์แบบเพราะเป็นดาวเคราะห์หินที่หมุนช้า เมรินกล่าวว่าดาวเคราะห์น้ำแข็งก็มีแนวโน้มที่จะมีรูปร่างเกือบสมบูรณ์แบบเช่นกัน เพราะน้ำแข็งของพวกมันกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ

อย่างไรก็ตาม ดาวเคราะห์ทุกดวงไม่ได้มีลักษณะทรงกลมสมบูรณ์แบบ ดาวแก๊สยักษ์สองดวง คือ ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ โป่งพองที่เส้นศูนย์สูตรเนื่องจากการหมุนอย่างรวดเร็ว นาซาอธิบายว่าดาวเสาร์ดูเหมือนลูกบาสเก็ตบอลที่วางไว้บนดาวเคราะห์ดวงนี้ โลกก็โป่งพองเล็กน้อย น้อยกว่า 1% เนื่องจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง ซึ่งเป็นแรงที่วัตถุหมุนออกด้านนอก ส่งผลให้โลกมีรูปร่างทรงกลมแบนเล็กน้อย

อวกาศเต็มไปด้วยทรงกลม แต่วัตถุบางอย่างกลับไม่กลมเลย ดาวเคราะห์น้อยและดาวหางสามารถมีรูปร่างได้หลากหลายเมื่อชนกันและหมุนรอบอวกาศระหว่างดวงดาว ดาวอังคารมีดวงจันทร์รูปร่างคล้ายมันฝรั่งชื่อโฟบอส อันที่จริง จากดวงจันทร์ที่รู้จักเกือบ 300 ดวงในระบบสุริยะ มีดวงจันทร์เพียงประมาณ 20 ดวงเท่านั้นที่เป็นทรงกลม ส่วนที่เหลือมีรูปร่างไม่แน่นอน ทริพาธีกล่าวว่าเป็นเพราะมวลขนาดเล็กของพวกมันไม่มีแรงโน้มถ่วงเพียงพอที่จะสร้างรูปร่างที่กลมสมบูรณ์แบบ

ทูเทา (อ้างอิงจาก Live Science )

ลิงค์ที่มา