Hvorfor planeter antager en oblat sfærisk form

Vi tager ofte planeternes rundhed for givet. Alligevel afslører formerne af de kroppe, der kredser om vores sol, de stærke kræfter, der former kosmos.

I virkeligheden er ingen af planeterne eller Solen en perfekt kugle. Hver af dem er en oblate sfæroid —en form, der buler rundt om ækvator og er let flad ved polerne. En bekvem måde at forestille sig dette er en basketball, der forsigtigt trykkes på midten.

Billedkredit:NASA/ESA/STScI/University of Leicester

For Jorden er den polære omkreds 24.812 mi (39.931 km), mens den ækvatoriale omkreds er 24.900 mi (40.070 km). Det betyder, at du rejser lidt længere rundt om ækvator end fra pol til pol – en effekt af planetens ækvatoriale bule.

Jupiters bule er langt mere udtalt. Gasgigantens ækvatoriale diameter overstiger dens polære diameter med omkring 7 % - et resultat af dens enorme størrelse og hurtige spin.

Den oblateform kommer frem fra to konkurrerende kræfter:

• Selv-tyngdekraft trækker alt stof mod midten. Når først en genstands masse er stor nok, tvinger dette indadgående træk kroppen til at kollapse til en kugle.
• Rotation skubber udad ved ækvator. Et hurtigere spin forstærker den ækvatoriale bule.

Som Washington State's Goldendale Observatory-direktør TroyCarpenter forklarer:"Tyngekraften forsøger at knuse et objekt indad i alle retninger, mens rotation forsøger at udjævne det. Balancen mellem disse kræfter skaber den oblate sfæroid, vi observerer."

Solen er næsten sfærisk, fordi dens tyngdekraft dominerer, og dens rotationsperiode - omkring 25 dage - er relativt langsom. I modsætning hertil spinder mange stjerner meget hurtigere og udviser mærkbare ækvatoriale buler. Et velkendt eksempel er Altair , en stjerne kun 16,8 lysår væk, der roterer én gang hver 10,4 time, hvilket gør dens ækvatoriale diameter omkring 14 % større end dens polære diameter.

Billedkredit:NASA/JPL/Caltech/Steve Golden

Yderligere kræfter påvirker også planetariske former. Jordens oblatitet modificeres subtilt af tidevandstræk fra Månen og Solen, såvel som af den ujævne fordeling af massen fra pladetektonikken. Resultatet er en planet, der er "klumpet" snarere end perfekt glat.

Nogle kroppe er langt mindre massive end planeter og kan derfor ikke opnå en oblate form. Mars' måner, Phobos og Deimos , er eksempler på små, kartoffelformede satellitter, hvis selvtyngdekraft er for svag til at runde dem.

Kort sagt er planeternes nær-sfæriske udseende – og endda stjerner – en direkte konsekvens af tyngdekraftens ubarmhjertige træk balanceret af rotationskræfter med subtile justeringer fra tidevandsinteraktioner og intern dynamik.