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第5章 为什么地球及其他行星看起来都是圆的

地球,太阳系八大行星之一,按离太阳由近及远的次序为第三颗。它有一个天然卫星——月球,二者组成一个天体系统——地月系。地球大约有46亿年的历史。

物理学家牛顿发现,所有物质都有相互的吸引力,叫作万有引力或重力。这吸引力和物质的质量及距离有简单的关系:物质愈多,质量愈大,吸引力就愈大;而物质之间的距离愈近,引力亦愈大。即使是两个人之间,也有引力;当人处身于重力极小的太空,人与人之间的引力便会将大家的身体拉近;两个大胖子的引力就比同样距离的两位小朋友大。万有引力支配着宇宙内各星体的运动。比如说月球围绕着地球转,就是月球和地球之间的万有引力造成。

每个行星都包含很多物质,例如地球,把它的质量以公斤写出来,就要在6之后加上二十四个零!而在宇宙中,地球只是一颗比较小的行星哩。地球有那么多的物质,引力就很大了,这也是我们站在地面不会飞出太空的原因。既然地面上的所有物质都被地球的引力吸着,地面就很难“起角”,山不可以太高,因为地球的引力要把山峰的物质拉向地心,所以地球就很圆了。月球的质量只有地球的八十分之一,所以月球的引力比地球小很多,月球上的山就比地球的高很多。

依照以上的理论,一颗星球质量愈大便愈圆。相反,若质量很小,引力也小,星体便未必是圆的。事实上,太阳系内除了九大行星外亦有很多质量很小的小行星,它们的形状不甚规则,就如一块大石的模样。

不过,即使最大的行星——木星,也不是完全圆的。这是因为木星自转的速度很快(每十小时便自转一周,是八大行星中自转最快的一个),自转造成离心力,而在赤道附近离心力最大,以致整个星球扁了少许。其实所有的行星都发生同样的情形,我们要很小心才能观察到。

2006年8月24日,根据国际天文学联合会大会11时通过的新定义,“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。按照新的定义,太阳系行星将包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,它们都是在1900年以前被发现的。根据新定义,同样具有足够质量、呈圆球形,但不能清除其轨道附近其他物体的天体被称为“矮行星”。冥王星是一颗矮行星。其他围绕太阳运转但不符合上述条件的物体被统称为“太阳系小天体”。从2006年8月24日11时起,新的太阳系八大行星分别是:金星、木星、水星、火星、土星、地球、天王星和海王星。

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