在這張由哈勃拍攝的土星照片中，你可以看到環狀行星中部的凸起。NASA / ESA / STSCI /萊斯特大學

我們認為這是理所當然的事情：玫瑰是紅色的，行星是球形的。這就是事物本身存在的方式，對吧？如果我們建造太陽系模型時不使用小泡沫球，而是要制造一堆二十面體的球狀行星模型，這會更具挑戰性。

但是你有沒有好奇過為什麼行星看起來都是這樣呢？為什麼它們基本上都是球體，而不是圓柱體或立方體？

實事求是的說，在我們的太陽系中，并沒有一顆行星是真正完美的球體，甚至就連我們的太陽也不完美。所有星體都可以更準确被地描述為“扁球體”。這種形狀的物體在中間略微凸起，借用天文學家菲爾·普萊特（Phil Plait）的一個比喻，它們看起來就像是一個被人坐着的籃球。

更确切地說，扁球狀天體的極周長小于赤道周長。所以在地球上，如果你要從北極前往南極并返回，那麼你總共行走了39931公裡，而赤道之旅的完整路途會更長遠一些。那是因為地球赤道的周長是40070公裡。因此，當你站在赤道的海平面上時，你離地球中心的距離比你站在任何一個極點都要遠。

在其它的一些行星上，這個凸起甚至更加明顯。就比如說木星，地球赤道截面的寬度僅僅比兩級截面寬了0.3％。但是木星的測量結果則顯示了更大的差距。實際上，天文學家已經發現，這個超大号的行星在其赤道上的寬度比在兩極之間的寬度整整寬了7％。

扁球體的形狀主要是由兩個因素作用的結果：重力和旋轉。華盛頓州Goldendale天文台主任特洛伊卡彭特最近通過電子郵件與我們讨論了此事：“所有自身引力巨大的物體，其自身重力都會試圖從各個方向向内擠壓物體，”卡彭特解釋道。

那是因為所有物體都具有自引力，這是一種将原子拉向共同中心的力。随着物體質量增加，向内的自重引力也會增加。當它超過一定質量之後，過大的自引力會超過臨界點并使物體向内坍塌，直至變成球形的程度。小的物品，比如香蕉或扳手，可以逃脫這種命運，因為它們的自引力相對較弱，允許它們保留非球形的形狀。然而，在行星、太陽和其它真正巨大的天體中，這種力是如此強大，以至于它們無從避免于被壓縮成球狀體。

卡彭特說：“但重力不是全部，”當引力使行星呈球體時，它們的旋轉速度同時試圖使它們變得更平整。一個天體旋轉得越快，其赤道隆起的比例就越大。“這就是為什麼我們的太陽系沒有完美的球體……隻有扁球體，”卡彭特告訴我們：“太陽幾乎是一個完美的球體，因為其巨大的引力，和相對較慢的25天的自轉速度。天空中相當大比例的恒星旋轉得比太陽更快，并且在赤道處的膨脹更顯著。”

像圖中的牽牛星一樣，恒星的腹部也會凸出。

美國宇航局/ 噴氣推進實驗室/加州理工學院/史蒂夫·金

牽牛星，距離我們的地球僅有16.8光年，它是夜空中最亮的天體之一。牽牛星的自轉速度也非常非常快，僅10.4地球小時就能在其自轉軸上完成一次完整的自轉。因此天文學家估計，牽牛星的赤道寬度至少會比兩極之間的寬度大14％。轉速也解釋了木星中部的隆起。畢竟這個巨大的氣态行星的一天隻有9.9個地球小時。

其它的一些力量也會作用于恒星和行星，從而改變它們的形狀。雖然地球是一個扁球體，但它肯定不是一個完美的球體，太陽和月亮的引力都會在一定程度上影響它的形狀。且就這個問題來說，地球自身的闆塊構造也是影響因素之一。因此，我們的地球質量不僅分布不均勻，還相當的凹凸不平。

盡管如此，我們的地球還是比木星（和土星）圓得多。反過來說，宇宙中的行星總是看起來比它們的一些衛星更加接近球體。例如，火星有兩顆小衛星，它們兩個都沒有被自重力壓成扁球體。相反，它們的外觀通常被描述為馬鈴薯形。

總之，我們要為我們的母星說一句話：它可能不是完美無瑕的，但至少它算是非常圓了。

結尾彩蛋：

在DC漫畫的超人系列中，臭名昭著的角色比紮羅Bizarro來自一個名為Htrae的天體。也被稱為比紮羅世界Bizarro World（圖），這個行星的形狀像一個巨大的立方體。根據物理學教授兼漫畫迷詹姆斯卡·卡裡奧斯的說法，像Htrae這樣的地方在現實世界中必須是非常微小的。“如果要避免變形為球體的話，那麼從Bizarro行星中心到其中任意一個面的平均距離不能超過300英裡（483公裡）。”Kakalios在他的《超級英雄的物理學》中寫道。相比之下，德克薩斯州從東到西長達1239公裡，這算得上很大了。在那樣微小的星體中，Htrae 不會有足夠的引力來維持自己的大氣層。

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