Երբ մենք նայում ենք Արեգակնային համակարգին, մենք տեսնում ենք տարբեր չափերի առարկաներ՝ սկսած փոշու մանր հատիկներից մինչև հսկա մոլորակներ և Արև: Այս առարկաների ընդհանուր առանձնահատկությունն այն է, որ մեծ առարկաները (քիչ թե շատ) կլոր են, իսկ փոքր առարկաները՝ անկանոն ձևով։ Բայց ինչու?
Հարցի պատասխանը, թե ինչու են մեծ առարկաները կլոր են, հանգում է գրավիտացիայի ազդեցությանը: Օբյեկտի գրավիտացիոն գրավչությունը միշտ ուղղված է նրա զանգվածի կենտրոնին: Որքան մեծ է օբյեկտը, այնքան ավելի զանգված է այն և այնքան մեծ է նրա ձգողականությունը:
Պինդ առարկաների համար այս ուժը հակադրվում է բուն առարկայի ուժին: Օրինակ, Երկրի ձգողականության պատճառով ներքևող ուժը ձեզ չի ձգում դեպի Երկրի կենտրոնը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ գետինը ձեզ հետ է մղում դեպի վեր՝ ուժը չափազանց մեծ է, որպեսզի թույլ տա ձեզ ընկնել դրա միջով:
Այնուամենայնիվ, Երկրի ուժն ունի իր սահմանները: Պատկերացրեք մի հսկայական լեռ, ինչպիսին Էվերեստն է, որն ավելի ու ավելի է մեծանում, երբ մոլորակի թիթեղները բախվում են միմյանց: Քանի որ Էվերեստն ավելի ու ավելի է բարձրանում, նրա քաշն այնքան է մեծանում, որ նա սկսում է թուլանալ: Լրացուցիչ քաշը լեռը կմղի դեպի Երկրի թիկնոց՝ սահմանափակելով նրա բարձրությունը:
Եթե Երկիրն ամբողջությամբ օվկիանոսից կազմված լիներ, Էվերեստը պարզապես կսուզվեր մինչև Երկրի հենց կենտրոնը (տեղահանելով ամբողջ ջուրը, որով անցնում է): Ցանկացած տարածք, որտեղ ջուրը չափազանց առատ էր, Երկրի ձգողականության ազդեցությամբ ցած կսկսվի: Տարածքները, որտեղ ջուրը չափազանց սակավ էր, կլցվեն այլ վայրերից քամված ջրով, ինչը երևակայական Երկիր-օվկիանոսը կդարձնի կատարելապես գնդաձև:
Բայց բանն այն է, որ գրավիտացիան իրականում զարմանալիորեն թույլ է: Օբյեկտը պետք է շատ մեծ լինի, որպեսզի կարողանա բավականաչափ ուժեղ ձգողականություն գործադրել՝ հաղթահարելու այն նյութի ուժը, որից պատրաստված է: Հետևաբար, փոքր պինդ առարկաները (մետր կամ կիլոմետր տրամագծով) ունեն չափազանց թույլ գրավիտացիոն ձգողականություն՝ գնդաձև ձև ստանալու համար։
Երբ առարկան այնքան մեծ է դառնում, որ գրավիտացիան հաղթի, հաղթահարի այն նյութի ուժը, որից կազմված է, նա հակված կլինի ամբողջ նյութը քաշել գնդաձև: Օբյեկտի այն մասերը, որոնք չափազանց բարձր են, ցած կքաշվեն՝ նյութը տեղահանելով դրանց տակ, ինչի հետևանքով շատ ցածր մասերը դուրս կմղվեն:
Երբ ձեռք է բերվում գնդաձև ձև, մենք ասում ենք, որ օբյեկտը գտնվում է «հիդրոստատիկ հավասարակշռության մեջ»: Բայց որքան հզոր պետք է լինի օբյեկտը հիդրոստատիկ հավասարակշռության հասնելու համար: Դա կախված է նրանից, թե ինչից է այն պատրաստված։ Միայն հեղուկ ջրից բաղկացած առարկան կարող է հեշտությամբ հաղթահարել այս խնդիրը, քանի որ այն, ըստ էության, ուժ չունի. ջրի մոլեկուլները հեշտությամբ շարժվում են:
Մինչդեռ մաքուր երկաթից պատրաստված առարկան պետք է շատ ավելի զանգված լինի, որպեսզի իր ձգողականությունը հաղթահարի երկաթի ներքին ուժը: Արեգակնային համակարգում սառցե օբյեկտի գնդաձև դառնալու համար անհրաժեշտ շեմի տրամագիծը առնվազն 400 կմ է, իսկ հիմնականում ավելի ամուր նյութից բաղկացած առարկաների համար այդ շեմն ավելի մեծ է: Սատուրնի արբանյակը՝ Միմասը, ունի գնդաձև ձև և 396 կմ տրամագիծ։ Ներկայումս դա մեզ հայտնի ամենափոքր օբյեկտն է, որը կարող է համապատասխանել այս չափանիշներին։
Բայց ամեն ինչ ավելի բարդ է դառնում, եթե հիշեք, որ բոլոր առարկաները տարածության մեջ պտտվելու կամ շարժվելու հատկություն ունեն։ Եթե առարկան պտտվում է, ապա նրա հասարակածում գտնվող վայրերը (երկու բևեռների միջև ընկած կետը) մի փոքր ավելի քիչ ձգողականություն են զգում, քան բևեռներին մոտ գտնվող վայրերը:
Արդյունքում, հիդրոստատիկ հավասարակշռության մեջ ակնկալվող կատարյալ գնդաձև ձևը փոխվում է դեպի այն, ինչ հայտնի է որպես «հարթված գնդաձև», երբ առարկան հասարակածում ավելի լայն է, քան բևեռներում, մասնավորապես, դա ճիշտ է մեր Երկրի համար: Որքան արագ է օբյեկտը պտտվում տարածության մեջ, այնքան այս էֆեկտն ավելի կտրուկ է: Սատուրնը, որն ավելի քիչ խտություն ունի, քան ջուրը, պտտվում է իր առանցքի շուրջ տասը ու կես ժամը մեկ (համեմատած Երկրի ավելի դանդաղ 24-ժամյա ցիկլի հետ): Արդյունքում, այն շատ ավելի քիչ գնդաձև է, քան Երկիրը: Սատուրնի հասարակածային տրամագիծը 120 կմ-ից մի փոքր ավելի է, իսկ բևեռային տրամագիծը՝ 500 կմ-ից մի փոքր ավելի։ Սա գրեթե 108 հազար կմ տարբերություն է։
Որոշ աստղեր էլ ավելի ծայրահեղ են: Նման տարօրինակություններից է պայծառ աստղ Ալթեյրը: Այն պտտվում է մոտ 9 ժամը մեկ անգամ: Այն այնքան արագ է, որ նրա հասարակածային տրամագիծը 25%-ով մեծ է բևեռների միջև եղած հեռավորությունից:
Պարզ ասած, խոշոր աստղագիտական օբյեկտների գնդաձև (կամ համարյա գնդաձև) լինելու պատճառն այն է, որ դրանք բավականաչափ զանգված են, որպեսզի նրանց գրավիտացիոն ձգողականությունը կարողանա հաղթահարել այն նյութի ուժը, որից պատրաստված են:
Կարդացեք նաև.
- Հայտնաբերվել է գերնոր աստղի նոր տեսակ՝ այն մեռնող աստղի և նրա ուղեկիցի համադրություն է
- Ո՛չ աստղ, ո՛չ մոլորակ. գիտնականները Ծիր Կաթինում հայտնաբերել են տարօրինակ շագանակագույն թզուկ.