你可能聽說過這樣的說法：太空中的大的天體都是圓形的，因為重力讓它們變成了最穩定的形狀。你也可能聽說過另一種說法：木星比地球扁，因為它旋轉得太快了，導致了赤道隆起。
這兩種說法看起來很有道理，也很有科學依據，但是它們真的正確嗎？
在這篇文章中，我們一起探究下太空「天體」形狀的奧秘，揭示它們背後的物理原理和數學公式，以及一些常見的誤解和謬誤。你會發現，太空「天體」形狀的問題並不簡單，也不一定符合我們的直覺。你準備好了嗎？那麼讓我們開始吧！
我們先來看看太空中有哪些「天體」。我們最熟悉的就是行星，比如地球、火星、木星等。除了行星，還有恆星，比如太陽、北極星等。還有衛星，比如月球、土衛二等。這些「天體」都有一個共同的特點，就是它們都是圓形的，或者說是球形的。為什麼呢？
答案其實很簡單，就是重力。重力是一種吸引力，它可以讓物體相互靠近。當太空中有足夠多的物質聚集在一起時，它們就會形成一個重力場，這個重力場會從中心向四周均勻地拉扯物質，使得物質分布成一個球形。這就是為什麼說行星、恆星和衛星都是圓形的。
但是，並不是所有的「天體」都是真正呈完美圓形的，有的跟圓形甚至完全不相關。
比如，有些「天體」比較小，比如彗星、小行星、隕石等。這些「天體」的重力太弱，不足以把它們塑造成圓形。它們通常是由岩石、冰或塵埃組成的不規則的塊狀物。
那麼，為什麼有些「天體」大，有些「天體」小呢？
這要從宇宙的起源說起。大約138億年前，宇宙誕生於一次大爆炸，這次大爆炸產生了無數的原子和粒子，它們以極快的速度向四面八方飛散。隨著時間的推移，恆星加工廠的日夜工作，這些原子和粒子逐漸凝聚成氣體和塵埃雲，這些氣體和塵埃雲又進一步聚集成更大的團塊，這就是恆星和行星的雛形。
恆星和行星在形成的過程中，都會受到自身重力和周圍其他「天體」的重力的影響。這些重力會讓它們旋轉起來，並且沿著一定的軌道運行。
而旋轉可以讓「天體」保持穩定，並且抵消一部分重力對物質分布的影響。但是旋轉也會帶來一些副作用，比如讓「天體」變得扁平。
你可能注意到了，有些「天體」並不是完美的圓形，而是略微扁平的橢圓形。比如土星和木星，它們在赤道處比在兩極處要厚一些。這是因為它們旋轉得太快了，以至於赤道處的物質受到了離心力的作用，而離心力會讓物質向外飛出去。所以赤道處會膨脹出來，形成一個赤道隆起。地球和火星也有赤道隆起，但是比較小。地球的赤道隆起是0.3%，火星的赤道隆起是0.6% 。這些都是由於它們的自轉速度和重力平衡所造成的。
那麼，我們能不能從「天體」的形狀推斷出它們的自轉速度呢？答案是肯定的。一般來說，自轉速度越快的「天體」，它的赤道隆起就越大，它的形狀就越扁平。反之，自轉速度越慢的「天體」，它的赤道隆起就越小，它的形狀就越接近圓形。當然，這也要考慮到「天體」的質量和密度等因素，因為不同的物質對重力和離心力的抵抗能力也不同。
我們可以用一個公式來計算「天體」的扁率，也就是它的極半徑和赤道半徑之差與赤道半徑之比。扁率越大，說明「天體」越扁平；扁率越小，說明「天體」越圓形。
這個簡單的公式是：
扁率 = (赤道半徑 - 極半徑) / 赤道半徑
例如，地球的赤道半徑是6378公里，極半徑是6357公里，那麼地球的扁率就是：
扁率 = (6378 - 6357) / 6378
扁率 = 0.003
這個數值很小，說明地球很接近圓形。
我們還可以用另一個公式來計算「天體」的自轉速度，也就是它每秒鐘轉過的角度。這個公式是：
自轉速度 = 2π / 自轉周期
其中，自轉周期是「天體」繞自身一周所需的時間。例如，地球的自轉周期是24小時，那麼地球的自轉速度就是：
自轉速度 = 2π / 24
自轉速度 = 0.262弧度/秒
這個數值表示地球每秒鐘轉過0.262弧度，或者14.9度。
如果我們知道了「天體」的質量、密度、赤道半徑和極半徑，我們就可以用一個更複雜的公式來計算它們之間的關係。
扁率 = (5/4) * (自轉速度^2) * (赤道半徑^3) / (質量 * 密度)。
這個公式可以幫助我們理解為什麼不同的「天體」有不同的形狀。
例如，木星比地球大得多，它的質量是地球的318倍，它的密度是地球的1/4，它的赤道半徑是地球的11倍，它的極半徑是地球的10倍，它的自轉周期是9小時55分30秒 ，那麼木星的扁率就是：
扁率 = (5/4) * (0.262^2) * (71492^3) / (318 * 5514)
扁率 = 0.069
這個數值比地球大得多，說明木星很扁。
我們可以用同樣的方法來計算其他「天體」的扁率和自轉速度，從而了解它們的形狀和運動特徵。當然，這些都是由重力和離心力共同作用的結果。重力讓太空「天體」變成圓形，離心力讓太空「天體」變成扁平。這兩種力量在不同的「天體」上表現出不同的效果，取決於它們的質量、密度、赤道半徑、極半徑和自轉周期等因素。
總之，我們已經看到了太空「天體」形狀的多樣性和複雜性，以及它們背後的科學規律和數學模型。我們也發現了一些常見的誤區和謬論，比如認為所有的「天體」都是圓形的，或者認為木星比地球扁是因為它更大。
太空「天體」形狀的問題，其實也是宇宙起源和演化的問題。宇宙是如何誕生的？宇宙是如何變化的？宇宙是如何有序的？這些問題可能沒有一個確定的答案，也可能有多個不同的答案。有人可能會認為，宇宙是由一個造物主創造和設計的，有人可能會認為，宇宙是由自然法則和隨機事件塑造和演化的。無論你持有哪種觀點，你都不能否認，宇宙是一個神奇而奇妙的存在。
你認為，宇宙是由誰或者什麼創造和支配的？
還是純粹的一種無緣無故的存在？
我們人類，能否完全理解和探索宇宙？
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