¿Por qué las estrellas, los planetas y las lunas más grandes tienen (aproximadamente) forma esférica (como el Sol, la Luna, la Tierra y otros planetas)?

Question

¿Por qué las estrellas, los planetas y las lunas más grandes tienen (aproximadamente) forma esférica (como el Sol, la Luna, la Tierra y otros planetas)?

Answer 1

No estoy seguro de si esto es lo que "se hace", pero la pregunta es cross-posted from Physics.SE ...así que voy a publicar mi respuesta...

En resumen, es porque la gravedad es "redonda". Es decir, sólo depende de la distancia entre los objetos. Todos los objetos que se encuentran a una distancia determinada se atraen con la misma aceleración, por lo que diríamos que es constante en una esfera y, por tanto, en cierto modo, es "redonda". Por supuesto, esto no es todo. Las cosas no son perfectamente redonda debido a efectos como la rotación. Pero si la gravedad se dejara a sí misma, tenderían hacia esferas perfectas.

En física, tendemos a decir que estos objetos están en equilibrio hidrostático . De hecho, esto forma parte de la nueva definición de planeta de la IAU . Lo que significa es que la presión de una estrella/planeta equilibra la gravedad en cada punto, o cada distancia desde el centro de gravedad. Como la gravedad es redonda, el gradiente de presión también debe serlo. Esto sólo se aplica cuando la gravedad es lo suficientemente fuerte como para forzar las cosas a tomar forma. Un ladrillo tiene su propia autogravedad, pero obviamente no es lo suficientemente fuerte como para convertir el ladrillo en una casi-esfera. Lo mismo ocurre con los cuerpos más pequeños del sistema solar, como algunos asteroides. No son lo bastante grandes como para que la gravedad les obligue a adaptarse a su forma.

Answer 2

Además de la respuesta anterior, consideremos la superficie de la Tierra. Cualquier desviación de una forma esférica es una hendidura (cañón, valle) o una protuberancia (colina, montaña). Una montaña de 100 kilómetros se derrumbaría o se hundiría, y un valle de 100 kilómetros de profundidad se rellenaría. El resultado es que hay algunas desviaciones relativamente pequeñas (pequeñas protuberancias como el Himalaya), pero la forma general es casi esférica.

La rotación provoca cierta distorsión a gran escala; el radio ecuatorial de la Tierra es unos 20 kilómetros mayor que su radio polar.

Es lo mismo para cualquier otro cuerpo lo suficientemente grande como para tener una gravedad significativa. Las lunas pequeñas y los asteroides pueden ser bastante irregulares, y los cuerpos que giran rápidamente pueden aplanarse considerablemente, pero la mayoría de los cuerpos coherentes son casi esféricos.

Answer 3

Se debe a que una esfera es la distribución de materia en la que la energía potencial se distribuye de forma más uniforme alrededor del centro de gravedad, lo que significa que es la distribución más estable que existe.