Каждая планета в нашей Солнечной системе, по сути, круглая. Но есть ли во Вселенной планеты, которые не являются сферическими?
Технически, планеты круглые по определению; они должны обладать достаточной массой, чтобы создать гравитацию, необходимую для придания им сферической формы.
«На самом деле, одним из признаков того, что они являются планетами, является то, что они обладают достаточной массой, которая делает их круглыми», — сказала в интервью Live Science Сюзана Баррос (Susana Barros), старший научный сотрудник Института астрофизики и космических наук в Португалии.
Но это не обязательно означает, что планеты представляют собой идеальные сферы.
«Мы называем их круглыми, но на самом деле они не идеально круглые, в том числе и наша Земля», — сказал в интервью Live Science Амир Хоссейн Багери (Amirhossein Bagheri), исследователь планетологии и геофизики из Калифорнийского технологического института.
Земля и подобные ей планеты часто имеют выпуклость вокруг экватора, вызванную центробежной силой — внешней силой, которую испытывает вращающийся объект. На Земле эта выпуклость незначительна, но ощутима: из-за разницы в центробежной силе и расстоянии от центра Земли предметы весят примерно на 0,5% меньше на экваторе, чем на полюсах.
Этот эффект может быть значительно выражен при определённых условиях.
«Если планета вращается очень быстро, её полюса сплющиваются», — добавила Сюзана Баррос, что приводит к форме, напоминающей сплюснутый футбольный мяч.
Центробежная сила — не единственная сила, которая может изменить форму планеты.
«Если небесное тело находится достаточно близко к звезде-хозяину, то гравитационные силы, воздействующие на него, становятся настолько сильными, что планета вытягивается», — отметил Багери.
Одним из таких тел является экзопланета WASP-103 b, газовый гигант, в два раза превышающий размеры Юпитера и в 1,5 раза его массу, которая вращается вокруг звезды почти вдвое больше Солнца.
WASP-103 b также «находится очень, очень близко к своей звезде», — добавила Сюзана Баррос. Это и изменяет её форму.
«Существует баланс между давлением газа, называемым гидростатическим равновесием, которое стремится расширить планету, и силой гравитационного притяжения», — объяснила она.
Вытяжение, вызванное притяжением звезды-хозяина, придаёт планете форму «слезы», отметила Баррос.
Эта деформация может даже изменить характер вращения планеты. Если планета изначально имеет выраженную выпуклость в сторону звезды и продолжает нормально вращаться, «тогда эта выпуклость не всегда будет оставаться в одном и том же месте», — добавила Баррос.
Перемещение этой выпуклости по планете во время её вращения требует большого количества энергии.
«Они начинают с этого, но затем очень быстро приходят в выравнивание», — сказала Баррос.
Планета становится приливно захваченной своей звездой, так что одна и та же сторона всегда обращена к звезде.
Кроме того, WASP-103 b вращается вокруг своей звезды с невероятной скоростью, что также приводит к сплющиванию её полюсов, добавила Баррос. В результате получается очень сжатая планета.
Однако даже сплюснутая сфера всё равно остаётся преимущественно сферической. Некоторые учёные выдвигали гипотезу о существовании тора — планеты в форме пончика. Это могло бы гипотетически произойти, если бы планета вращалась достаточно быстро, чтобы центробежная сила превысила силу гравитации, которая тянет массу планеты к её центру.
Но планета в форме тора никогда не была обнаружена, и, вероятно, в обозримом будущем не будет.
«Это больше научная фантастика, чем наука», — сказал Багери.
