Growney

Блог GrowneyКосмос

Чому планети круглі. Як пояснити дитині

Сатурн із кільцями на знімку зонда Кассіні
NASA/JPL/Space Science Institute, Public domain

Діти малюють Сонце, Землю й Місяць кружечками ще до того, як дізнаються, що таке планета. А потім одного дня питають, чому вони саме круглі, а не квадратні. Відповідь коротка, і її можна показати руками за кілька хвилин.

Відповідь одним реченням

Сила, що тягне до середини

Ця сила називається гравітацією. Вона тримає нас на землі й повертає м'яч униз, коли ми його підкидаємо. NASA пояснює, що планети народилися з пилу й каміння, яке злипалося докупи. Що більшою ставала грудка, то сильніше вона притягувала до себе нові шматки.

Гравітація тягне все до середини планети, і робить це однаково з кожного боку. Якщо десь виросте горб, його вага тиснутиме вниз, доки він не осяде. А ямка поступово заповниться. Найрівніша форма, у якій кожна точка поверхні однаково далеко від центру, і є куля.

Спробуйте уявити планету-кубик. Його кути стирчали б далеко від центру, а середини граней були б ближче. Гравітація тягнула б кути вниз, і каміння з них сповзало б до середини. З часом кубик обсипався б і став кулею. Тому квадратних планет не буває.

Учені навіть записали це в правила. У 2006 році Міжнародний астрономічний союз вирішив, що планетою можна назвати лише тіло, достатньо важке, щоб власна гравітація зробила його майже круглим.

Чому камінці в космосі не круглі

Фобос, супутник Марса, схожий на картоплину
NASA / JPL-Caltech / University of Arizona, Public domain

Не все в космосі має форму кулі. У Марса є супутник Фобос. NASA описує його як картоплину розміром приблизно 27 на 22 на 18 кілометрів. Він замалий, і його гравітація не здатна стягнути каміння в кулю.

Майже всі астероїди теж мають неправильну форму, і лише деякі з них близькі до кулі. Найбільший серед них, Церера, має близько 950 кілометрів у поперечнику.

Межа проходить десь посередині. Супутник Сатурна Мімас має майже 400 кілометрів у поперечнику. NASA пише, що він ледь-ледь не дотягує до справжньої кулі й трохи схожий на яйце. А маленька сусідка Мімаса, Пандора, лишилася кривенькою. Їй забракло гравітації, щоб стати круглою.

Кругла, але трохи сплюснута

Мімас, супутник Сатурна, з великим кратером
NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute, Public domain

Є ще одна сила, яка заважає кулі бути ідеальною. Планети обертаються. Від обертання їхня середина трохи випинається назовні, наче спідниця, коли танцюєш.

Земля через екватор ширша приблизно на 43 кілометри, ніж від полюса до полюса. Ми цього не помічаємо, бо сама Земля має майже 13 тисяч кілометрів у поперечнику. Якщо зменшити Землю до розміру футбольного м'яча, різниця була б меншою за міліметр. Сатурн обертається значно швидше, один оберт триває менше ніж 11 годин. Тому через екватор він ширший майже на 12 тисяч кілометрів. На обкладинці це добре видно. У Мімаса також екватор ширший за відстань між полюсами майже на десяту частину.

Спробуйте вдома

  1. Пограйте в гравітацію. Кілька людей стають розкидано по кімнаті, а в центрі лежить подушка. За командою всі роблять крок до подушки, потім ще один, доки не стануть щільно. Подивіться згори, яку фігуру ви утворили.
  2. Зліпіть планету. Наріжте пластилін на дрібні шматочки й ліпіть їх докупи один до одного. Спершу вийде грудка неправильної форми. Тепер стисніть її долонями з усіх боків однаково, і вона стане кулею. Так працює гравітація великої планети.
  3. Зліпіть Фобос. Візьміть лише кілька шматочків і злегка притисніть їх пальцями. Сили мало, тому вийде картоплина.
  4. Покрутіть планету. Проткніть м'яку кульку з пластиліну зубочисткою й швидко покрутіть між долонями. Поговоріть, що станеться з кулею, якщо вона дуже швидко обертатиметься.

Ще один дивовижний факт

Далеко за Нептуном літає карликова планета Хаумеа, майже такого розміру, як Плутон. Вона обертається навколо себе лише за чотири години. Через таке швидке обертання NASA порівнює її форму з трохи здутим м'ячем для американського футболу. Учені досі з'ясовують, як вона так розкрутилася.