为什么天体星球都是圆的 但星系却是扁的

伤我心太深

　　为什么天体都是球形的?天体并不都是标准的球体，它们只是看上去像是球形，或者说几乎是球形的罢了。地球就是一个两极稍扁的扁球体;木星和土星由于其极高密度的大气，因而其两极看上去更扁。

　　恒星、行星和其他天体之所以都是球形的，而不是正方形或是别的什么奇形怪状的样子，完全是万有引力作用的结果。

　　任何物体都会对其他物体产生吸引力。依据牛顿定律，万有引力的大小与两个物体间距离的平方成反比，而与物体相互间的位置无关。因而，有限多个不均匀分布的、一样的粒子总是倾向于聚在一起形成球状的团。在行星和恒星形成的过程中，同时还有许多其他力的作用。





　　假设在宇宙大爆炸后一段时间里，有大量不同的粒子不均匀地分布于宇宙空间中，由此形成了一大片分布不均的物质云，在这片物质云中，粒子彼此吸引，但整体的万有引力却没有达到平衡，就仍有某种扰动力使其旋转。有些粒子，可能因此而得到一颗伴星，那么两个天体间就有引力相互作用。当然，这其中还涉及电磁学、摩擦学和热学等各方面的复杂问题。
　　这时，分散的物质云在引力的作用下逐渐聚合在了一起，同时由于其本身的非均一性和某些外力的作用而开始自转，于是便形成了一个大致的(不是完美球形的)旋转天体。它的形状将取决于其自转速度的大小，自转速度越快，其形状就越趋近于扁圆形。此外，这个天体的形状也与其组成物质的密度相关。


　　假设有一个呈标准球形的台球，在旋转中它会保持自己的外形近乎为球形;但若是一个旋转着的充水气球，则会呈两头扁、中间凸出的扁球形。事实上，天体大多有很大的质量和很高的自转速度，赤道附近的物质很可能会因此被甩离该天体，给它来一次“瘦身运动”。被甩脱的“赘肉”可能会四处分散开来，在某些情况下也可能会通过类似的过程形成一颗球状的卫星。



　　为什么星球是圆的,但是星系怎么都是扁的!


　　星球之所以是圆的,星系之所以是扁的(不是扁的星系也会逐渐向扁发展),是因为它们分别处于这两种形状下运转时最为稳定.
　　先说星球为什么是圆的最稳定,当行星(恒星)的质量达到一定程度时,引力的挤压就会导致内部熔化,成为熔岩(流体).此时这颗天体的形状将由引力与分子之间的斥力决定.分子之间的斥力虽然强大,但只有在很短的距离内才会有效.而引力的作用可以达到无限远,但是它是最弱的力.当分子之间距离过远时,引力就会将这些分子相互拉近并挤压在一起.在分子过分接近后,斥力就会生效,它可以轻易战胜引力,将分子相互推开,直至推到足够远后,引力再次打败斥力将其拉近.行星的整体结构就会在这样的循环中反复调整,直至达到平衡状态.当每一个部分都处于引力和斥力的平衡状态时,星球就会变成球形.


　　楼主可以吹一个气球,气球塑料的束缚力可以视为引力,空气内的斥力与星球分子之间的斥力相同.试着挤压和拉起气球看看,就会看到相同的效果.气球是圆的时候才是最稳定的.

　　再说星系,虽然不是每个星系都是扁的,有些星系是椭圆形的,但是每个星系都在向扁平发展,因为扁平状对星系是最稳定的.星系比较复杂,每个星系中心都有一个超级黑洞作为该星系的引力源,星系中的一切：恒星系(太阳系)、行星、中子星、甚至普通黑洞等,最终都围绕这个超级黑洞旋转(我们的太阳也是如此,它牵引着整个太阳系绕银心的超级黑洞旋转.

　　看下图,我们假设这是一个椭圆星系.那么它为何会向漩涡或者螺旋星系演变呢.由于星系中的恒星必须绕黑洞旋转,所以下图不同颜色的小点表示了不同区域的恒星绕黑洞旋转时的路径.





　　我们知道这些恒星之所以不会被黑洞的引力吞噬,是因为它们的速度赋予了它们离心力,与黑洞的引力抗衡.离心力是惯性力特殊的一种表现方式,但离心力必须在绕某一点旋转时才能体现.例如红色区域和蓝色区域之间的恒星.由于它们的运动方式并不互相旋转,所以它们之间没有离心力.这时,它们之间的引力就会将这两片区域的恒星互相拉近.最终经过了数十亿年的演化后,蓝色和红色区域会合为一体.


　　我们现在假设,蓝色区域带的恒星最多,所以蓝色区域带的引力最强,垂直的橙色带情况相反.在红色和褐色区域带两个瓜分了最弱的橙色带后,剩下的三条恒星带展开了最终的较量.由于蓝色带引力最强,红色和蓝色恒星带的引力都无法拖动蓝色带.因此它们会被蓝色带的引力拖仅,最终被蓝色带吞噬.现在,整个星系只剩下了一条蓝色恒星带,星系变成了扁平的螺旋星系(就像银河系这样).这就是星系形状的最终演变方式,扁平结构是所有星系的最终结构.任何形状不规则的星系,都在向扁平状态演变.