Tutte le stelle, i cadaveri stellari, i pianeti e altri oggetti grandi e massicci assumono forme sferiche o comunque sferoidali
Sembra incredibile, ma sono già passati più di 2000 anni da quando l’umanità non solo ha scoperto che la Terra è rotonda, ma è stata anche in grado di misurarne le dimensioni. Non solo la Luna e il Sole sono rotondi allo stesso modo, ma lo sono anche tutti i pianeti. Anche molti dei non-pianeti del nostro sistema solare lo sono. Intorno ai pianeti giganti, le quattro lune più grandi di Giove, quattro delle cinque lune più grandi di Saturno, tutte e cinque le lune più grandi di Urano e anche la luna più grande di Nettuno sono tonde. Così come i pianeti nani Cerere, Eris, Plutone, più numerosi altri oggetti della fascia di Kuiper e della nube di Oort. Ci sono alcuni oggetti remoti con un raggio di circa 200 km che sono rotondi, mentre Proteo di Nettuno e Giapeto di Saturno, entrambi significativamente più grandi, non lo sono.
Cosa succederebbe se un pianeta avesse la forma di un cubo o di una piramide, e perché non ne abbiamo trovati?
La prima cosa da capire è che, secondo le leggi delle forze fondamentali che governano il nostro Universo, è possibile che qualsiasi quantità di materia normale, grande o piccola, si raggruppi e si leghi insieme. Singoli atomi e persino particelle subatomiche, come nuclei atomici o elettroni liberi, esistono in grande abbondanza nei sistemi stellari, così come nello spazio interstellare. Gli atomi neutri si collegano tipicamente per formare molecole, che possono esistere liberamente o come parti di altri sistemi, e le molecole stesse possono raggrupparsi insieme in quantità sia grandi che piccole.
Il ruolo della gravità
Sebbene siano in gioco forze nucleari ed elettromagnetiche, entrambe in grado di sopraffare facilmente qualsiasi altra forza su piccola scala, quando si mettono insieme grandi quantità di massa, in realtà è la forza più debole di tutte a vincere: la gravità. Se considerate gli asteroidi, però, vi renderete conto che la maggior parte di essi non è rotonda. È perché le forze tra atomi e molecole, governate dagli elettroni e dalla forza elettromagnetica, sono più forti della forza di gravità in scale così piccole. La gravità è sempre attrattiva e tira ogni particella di materia verso il centro di massa degli oggetti di cui fa parte. La gravità può sempre essere in gioco, ma ci sono altre forze tra atomi e molecole che possono aiutare a determinare la loro forma e configurazione.
Oltre la soglia di massa e dimensione
Se un oggetto ha una massa inferiore a circa 1018 chilogrammi (un quadrilione di tonnellate o giù di lì), avrà un raggio inferiore a circa 100 chilometri, e questo è sempre troppo piccolo, o una massa bassa, per consentire alla gravità di tirare un tale oggetto in una forma rotonda. La maggior parte degli asteroidi conosciuti sono al di sotto di questa soglia e anche di parecchio. Tuttavia, se si riesce ad accumulare abbastanza materiale da superare questa prima soglia di massa e dimensione, si ha la possibilità di ottenere una forma approssimativamente rotonda.
Le tre classificazioni dei corpi celesti
Sebbene siano molti i fattori in gioco nel determinare la forma finale di un oggetto, in realtà i corpi possono essere classificati solo in tre categorie principali.
- Se un oggetto ha una massa troppo bassa e/o è troppo piccolo per la sua composizione materiale, assumerà semplicemente la forma che gli è capitata per caso durante la sua formazione. Praticamente tutti gli oggetti con un raggio inferiore a ~200 chilometri hanno questa proprietà, indipendentemente dalla composizione.
- Se un oggetto è più grande e massiccio, quella forma iniziale verrà riconfigurata in una approssimativamente rotonda, una soglia che viene superata tra ~200 e 800 km di raggio, a seconda della composizione specifica dell’oggetto. Quando e se un evento distorsivo importante accadrà a un tale oggetto, come un impatto o un cambiamento nelle sue proprietà orbitali, probabilmente conserverà una “memoria” impressa di quell’evento.
- Infine, se un oggetto raggiunge un raggio di circa 800 chilometri, sarà in equilibrio idrostatico: sufficientemente massiccio da far sì che la sua forma sia determinata principalmente dalla gravità e dalla rotazione, con solo piccole imperfezioni (come montagne, valli e spaccature) sovrapposte a quella forma approssimativa.
Per saperne di più:
- Leggi l’articolo originale su Big Think.
