Күн жүйесін қараған кезде біз кішкентай шаңнан бастап алып планеталар мен Күнге дейінгі барлық өлшемдегі объектілерді көреміз. Бұл заттардың ортақ ерекшелігі - үлкен заттардың (артық немесе аз) дөңгелек, ал кішкентай заттардың пішіні дұрыс емес. Бірақ неге?
Неліктен үлкен нысандар дөңгелек болады деген сұраққа жауап тартылыс күшінің әсерінен келеді. Нысанның тартылыс күші әрқашан оның массасының центріне бағытталған. Нысан неғұрлым үлкен болса, соғұрлым оның массасы және оның тартылыс күші артады.
Қатты денелер үшін бұл күш объектінің өзіне қарсы тұрады. Мысалы, Жердің тартылыс күшінің әсерінен сезілетін төмен қарай күш сізді Жердің ортасына қарай тартпайды. Бұл жер сізді артқа қарай итеріп жіберетіндіктен, ол арқылы құлап кетуге мүмкіндік беретін тым үлкен күш.
Дегенмен, Жердің қуатының шегі бар. Планетаның тақталары бір-бірімен соқтығысқан сайын үлкейіп бара жатқан Эверест тауы сияқты алып тауды елестетіп көріңізші. Эверест көтерілген сайын оның салмағы артып, ол салбырап кете бастайды. Қосымша салмақ тауды Жер мантиясына түсіріп, биіктігін шектейді.
Егер Жер толығымен мұхиттан тұрса, Эверест жай ғана Жердің дәл ортасына батар еді (ол арқылы өтетін барлық суды ығыстырып). Су өте мол болған кез келген аумақ жердің тартылыс күшінің әсерінен төмен қарай батады. Су өте тапшы аймақтар басқа жерден сығымдалған суға толып, қиялдағы Жер-мұхитты мінсіз сфералық етеді.
Бірақ, гравитация шынымен таңқаларлық әлсіз. Ол жасалған материалдың беріктігін жеңу үшін жеткілікті күшті гравитациялық күш түсірмес бұрын объект өте үлкен болуы керек. Сондықтан шағын қатты заттар (диаметрі метр немесе километр) сфералық пішінді алу үшін тым әлсіз тартылыс күші бар.
Нысан ауырлық күші жеңетіндей үлкен болған кезде - ол жасалған материалдың күшін жеңеді - ол объектінің барлық материалын сфералық пішінге тартуға бейім болады. Нысанның тым биік бөліктері төмен қарай тартылып, астындағы материалды ығыстырып, тым төмен бөліктерді итеріп шығаруға себеп болады.
Сфералық пішінге қол жеткізген кезде объект «гидростатикалық тепе-теңдікте» деп айтамыз. Бірақ гидростатикалық тепе-теңдікке жету үшін объект қаншалықты күшті болуы керек? Бұл оның неден жасалғанына байланысты. Тек сұйық судан тұратын зат бұл тапсырманы оңай жеңе алады, өйткені оның шын мәнінде ешқандай күші жоқ - су молекулалары оңай қозғалады.
Сонымен қатар, таза темірден жасалған зат темірдің ішкі күшін жеңу үшін оның ауырлық күші үшін әлдеқайда массасы болуы керек еді. Күн жүйесінде мұзды нысанның шар тәріздес болуы үшін қажетті табалдырық диаметрі кемінде 400 км құрайды, ал негізінен берік материалдан тұратын нысандар үшін бұл шек одан да көп. Сатурнның серігі Мимас сфералық пішінді және диаметрі 396 км. Қазіргі уақытта бұл критерийлерге жауап бере алатын бізге белгілі ең кішкентай нысан.
Бірақ барлық нысандардың кеңістікте айналу немесе қозғалу үрдісі бар екенін есте сақтасаңыз, бәрі күрделене түседі. Егер нысан айналса, оның экваторындағы орындар (екі полюстің ортасындағы нүкте) полюстерге жақын орналасқан жерлерге қарағанда біршама аз тартылыс күшін сезінеді.
Нәтижесінде, гидростатикалық тепе-теңдікте күтілетін мінсіз сфералық пішін «жалпақ сфероид» деп аталатын нәрсеге ауысады - объект экваторда полюстерге қарағанда кеңірек болғанда, атап айтқанда, бұл біздің Жерге қатысты. Нысан кеңістікте неғұрлым жылдам айналса, бұл әсер соғұрлым әсерлі болады. Тығыздығы судан аз Сатурн өз осінде әр он жарым сағат сайын айналады (Жердің 24 сағаттық циклімен салыстырғанда). Нәтижесінде ол Жерге қарағанда әлдеқайда аз шар тәрізді. Сатурнның экваторлық диаметрі 120 500 км-ден сәл асады, ал полярлық диаметрі 108 600 км-ден сәл асады. Бұл шамамен 12 мың км айырмашылық!
Кейбір жұлдыздар одан да экстремалды. Жарқын жұлдыз Альтаир - осындай таңқаларлықтардың бірі. Ол шамамен 9 сағат сайын бір рет айналады. Ол соншалықты жылдам, оның экваторлық диаметрі полюстер арасындағы қашықтықтан 25% артық!
Қарапайым тілмен айтқанда, үлкен астрономиялық объектілердің сфералық (немесе сфералық дерлік) болуының себебі олардың гравитациялық күші олар жасалған материалдың күшін жеңе алатындай массасы болып табылады.
Сондай-ақ оқыңыз:
- Супернованың жаңа түрі ашылды: ол өліп бара жатқан жұлдыз мен оның серігінің қосындысы.
- Жұлдыз да, планета да емес: ғалымдар Құс жолында біртүрлі қоңыр гномды тапты