Dlaczego planety są okrągłe. Jak wytłumaczyć to dziecku

Dzieci rysują Słońce, Ziemię i Księżyc jako kółka, zanim jeszcze wiedzą, czym jest planeta. A potem pewnego dnia pytają, dlaczego są właśnie okrągłe, a nie kwadratowe. Odpowiedź jest krótka i można ją pokazać rękami w kilka minut.

Odpowiedź w jednym zdaniu

Siła, która ciągnie do środka

Ta siła to grawitacja. Trzyma nas na ziemi i sprowadza piłkę z powrotem w dół, kiedy ją podrzucamy. NASA wyjaśnia, że planety powstały z pyłu i skał, które zlepiały się ze sobą. Im większa robiła się grudka, tym mocniej przyciągała kolejne kawałki.

Grawitacja ciągnie wszystko do środka planety i robi to jednakowo z każdej strony. Jeśli gdzieś wyrośnie garb, jego ciężar będzie naciskał w dół, aż się osunie. Dołek z czasem się zasypie. Najrówniejszy kształt, w którym każdy punkt powierzchni leży tak samo daleko od środka, to właśnie kula.

Wyobraźcie sobie planetę w kształcie kostki. Jej narożniki sterczałyby daleko od środka, a środki ścian byłyby bliżej. Grawitacja ściągałaby narożniki w dół, a skały zsuwałyby się z nich ku środkowi. Z czasem kostka by się osypała i zamieniła w kulę. Dlatego kwadratowych planet nie ma.

Naukowcy zapisali to nawet w zasadach. W 2006 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna postanowiła, że planetą można nazwać tylko ciało na tyle masywne, by własna grawitacja nadała mu prawie okrągły kształt.

Dlaczego kosmiczne kamienie nie są okrągłe

Nie wszystko w kosmosie ma kształt kuli. Mars ma księżyc Fobos. NASA opisuje go jako ziemniaka o wymiarach około 27 na 22 na 18 kilometrów. Jest za mały, a jego grawitacja nie potrafi ściągnąć skał w kulę.

Prawie wszystkie planetoidy też mają nieregularny kształt i tylko nieliczne są bliskie kuli. Największa z nich, Ceres, ma około 950 kilometrów średnicy.

Granica leży gdzieś pośrodku. Księżyc Saturna Mimas ma prawie 400 kilometrów średnicy. NASA pisze, że brakuje mu odrobiny do prawdziwej kuli i jest trochę jajowaty. A mała sąsiadka Mimasa, Pandora, została krzywa. Zabrakło jej grawitacji, żeby stać się okrągłą.

Okrągła, ale trochę spłaszczona

Jest jeszcze jedna rzecz, która nie pozwala kuli być idealną. Planety się obracają. Od obrotu ich środek lekko wybrzusza się na zewnątrz, jak spódnica podczas tańca.

Ziemia jest na równiku szersza o około 43 kilometry niż od bieguna do bieguna. Nie zauważamy tego, bo sama Ziemia ma prawie 13 tysięcy kilometrów średnicy. Gdyby zmniejszyć Ziemię do rozmiaru piłki nożnej, różnica byłaby mniejsza niż milimetr. Saturn obraca się dużo szybciej, jeden obrót trwa krócej niż 11 godzin. Dlatego na równiku jest szerszy prawie o 12 tysięcy kilometrów. Dobrze widać to na zdjęciu na górze. Również Mimas jest na równiku szerszy niż między biegunami prawie o jedną dziesiątą.

Spróbujcie w domu

1. Zagrajcie w grawitację. Kilka osób staje w różnych miejscach pokoju, a na środku leży poduszka. Na sygnał wszyscy robią krok w stronę poduszki, potem kolejny, aż staną ciasno obok siebie. Popatrzcie z góry, jaki kształt utworzyliście.
2. Ulepcie planetę. Pokrójcie plastelinę na małe kawałki i sklejajcie je ze sobą. Najpierw wyjdzie nieregularna grudka. Teraz ściśnijcie ją dłońmi jednakowo z każdej strony, a zmieni się w kulę. Tak działa grawitacja dużej planety.
3. Ulepcie Fobosa. Weźcie tylko kilka kawałków i lekko ściśnijcie je palcami. Siły jest mało, więc wyjdzie ziemniak.
4. Zakręćcie planetą. Przebijcie miękką kulkę z plasteliny wykałaczką i szybko kręćcie nią między dłońmi. Porozmawiajcie, co stałoby się z kulą, gdyby obracała się bardzo szybko.

Jeszcze jedna niesamowita rzecz

Daleko za Neptunem krąży planeta karłowata Haumea, prawie tak duża jak Pluton. Obraca się wokół własnej osi w zaledwie cztery godziny. Przez ten szybki obrót NASA porównuje jej kształt do lekko sflaczałej piłki do futbolu amerykańskiego. Naukowcy wciąż badają, jak udało jej się tak rozkręcić.