天文学家如何确定“静水平衡”和“恰好是球形”之间的差异?


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这与矮行星的定义有关。

我想答案是,好吧,如果我们能说出身体的质量并猜测物质的话。我觉得这不是很令人满意,因为(1)可能是不可能的,而(2)会有很大的错误。


通常根据大小(或潜在的质量)来推断它,而不是通过坚持球形来直接对其进行度量。
米奇·戈斯霍恩

您无需猜测材料。在行星尺度上,所有材料的行为或多或少像流体,其主要作用力是重力。在那种规模下没有“固体”。实体是一个小规模的概念。
Florin Andrei

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@FlorinAndrei:好吧,对于一个边界引力行星来说,它显然在自重成球体与不自重成球的边界上。在这种情况下,材料的重要性很重要。
ThePopMachine 2014年

行星体不必处于静水平衡就可以认为在地质上有所区别。可以将近静水体看作是球状体,如原行星4 Vesta
Declan Konroyd

似乎没有人了解这个问题。
罗布·杰弗里斯

Answers:


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我想您是在问:“如果我们知道一个物体的形状,是否可以确定它是否处于静水平衡状态?” 如果是这样,人们可能会怀疑天文学家是否将篮球或球轴承归类为处于静水平衡状态,因为它们是如此球形。

在半径约100公里以下,答案通常是否。给定一定数量的随机块状物体(如小行星),其中的一些纯粹是偶然地接近球体的形状。组成也很重要-由氢气制成的这种大小的物体在静水平衡时会呈现球形,但由岩石制成的物体可能不会(如下面的Mathilde)。如果您对对象的材料和环境有详细的了解,我们可以做出更好的预测,但这并不总是可能的,就像您提到的那样。对于小物体,分子间和原子力主导重力。

Mathilde,摘自小行星的维基百科页面。

一旦达到一定大小的对象,就可以轻松进行静水力平衡的预测。这仍然非常依赖于上下文,并且您仍然会因材料组成,温度等因素而变得复杂。但是,原子结合力具有一定的强度,但是重力像质量一样。给定普通的天体材料,我们可以非常确定像木星这样的天体处于静水平衡状态。

通过假设原子相互作用能必须至少与热能一样大,可以进行一定数量级的估计(Hughes and Cole 1995)。如果您查看该论文的等式5,您会看到一个明确的表达式,表示半径将球体和非球体分开。在某种程度上,结合原子能因重力而变得相形见and,您总是得到一个球形物体。

tl; dr-小对象否,大对象是,中型对象可能需要详细的建模。


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为了使天体成为处于静水平衡状态的球体,它必须是流体。静水平衡对于固体没有意义。

因此地球和火星处于静水平衡状态。它是球形的,其很好的理由是它是一个巨大的物体,其自身的重力足以避免较大的不规则性,但它不受(流体)压力的支持,但受(固体)不可压缩性和材料抵抗力的支持。

在另一方面,木星和太阳在流体静力学平衡,因为这避免了它们折叠力实际上是(液)的压力。


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我相信不赞成投票(不是来自我)是因为在这方面,足够大的质量和足够长的时间跨度,即使固体也像流体一样起作用。
ThePopMachine 2014年

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还有热历史。现在,在某些时间范围内“坚固”的物体在形成时肯定是相当流畅的。冷却后,它保持其形成的方式-球形。
AtmosphericPrisonEscape

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地球和火星处于静水平衡状态。请不要发布猜测或观点,好像它们不是事实,这不是Yahoo解答。如果您对某个主题不太了解,那么请其他知道的人来回答。我希望网站上拥有3000多个信誉的用户会更好。
dotancohen 2014年

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在行星尺度上,所有材料的行为或多或少像流体,其主要作用力是重力。
Florin Andrei

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根据国际天文学联合会于2006年采用的行星的定义,行星和矮行星是具有足够重力来克服自身刚度并达到静水平衡的物体。因此,许多天体物理学家认为地球和火星处于静水平衡中……您所称的流体压力与固体的不可压缩性之间的差异似乎无关紧要,因为相同的物理学对两者都适用-一切都改变了固体的状态方程要“硬得多”;不可压缩的。
罗布·杰弗里斯
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