우주에 있는 행성은 왜 다 둥근 모양일까

우주에 있는 행성은 왜 다 둥근 모양일까

 

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행성은 왜 다 둥근 모양일까

https://youtu.be/YBgtZs3o6Io

 

수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성
태양계를 이루고 있는 행성들입니다

이들은 다른 이름, 다른 특징을 가지고 있지만
어떻게 된 것인지 모양은 모두 둥근 모양으로 똑같습니다

마치 누군가 행성은 둥근 모양으로 해야지 라고 정한 것처럼 말이죠

질량을 가지고 있는 모든 물질은
서로 끌어당기는 힘을 가지고 있습니다
이것을 중력이라고 하죠

중력은 질량이 클수록 커지기 때문에
질량이 작은 물질은 질량이 큰 물질 쪽으로 당겨지게 됩니다

행성은 어느 날 갑자기 뿅 하고 나타난 것이 아니라
우주에 떠다니던 물질이 중력에 의해 서로 부딪히고 합쳐져
서서히 만들어진 것입니다

만약 위, 아래로 가는 대각선 방향의 중력이 강하고
다른 방향의 중력이 약하다면
물질이 점점 합쳐지면서 세모 모양으로 변하게 될 것입니다

 

상하좌우 방향의 중력이 강하고
다른 방향의 중력이 약하다면
물질은 네모 모양으로 변하게 되겠죠

하지만 중력은 거리가 같다면 방향에 관계없이
언제나 같은 힘이 작용하기 때문에
물질이 점점 합쳐지면서 둥근 모양이 되는 것입니다

높은 곳에 있는 물체는 중력에 의해 낮은 곳으로 떨어집니다
즉 중심에서 먼 곳에 있는 물체는
중심에서 가까운 곳으로 옮겨진다고 할 수 있죠

이런 식으로 중심에서 가까운 곳이 채워지다 보면
표면의 높이가 어느 정도 같아지게 됩니다

 

중력은 공기나 물 같은 것도 끌어당깁니다
그래서 이들이 누르는 힘인 압력이 발생하게 되죠

우리가 평소 느끼는 압력은 1기압, 1atm으로
이것은 약 1kg의 힘으로 누르는 정도입니다

중력은 중심부로 갈수록 강해지기 때문에
압력도 중심부로 갈수록 강해집니다

세계에서 가장 깊은 해구로 알려져 있는 마리아나 해구의 경우
수심이 11km 정도 되는데
여기서 느끼는 압력은 1100atm
이것은 약 1t의 힘으로 누르는 정도입니다

지구 중심부로 가면 이 힘은 더 강해지겠죠

그렇기 때문에 행성이 만들어지는 과정에서
불규칙한 모양의 물질이 합쳐진다 하더라도
이런 압력에 의해 부서지고 변형돼 평평한 모양으로 바뀌게 됩니다

즉 행성은 중력과 압력 때문에 둥근 모양으로 만들어지는 것입니다

우리가 눈을 뭉칠 때 어떤 곳이든 동일한 힘을 준다면
둥근 모양이 되는 것과 비슷한 원리라고 할 수 있습니다

그런데 일부 소행성의 경우 둥근 모양이 아니라
불규칙한 모양을 하고 있습니다

이것은 소행성의 질량이 너무 작아
중력과 압력에 의해 모양이 바뀌지 않기 때문입니다

지구의 질량은 59해 7220경 t 정도
특이한 모양을 가지고 있는 소행성 아이다의 질량은 42조 t 정도로
지구 질량의 0.000000007% 밖에 안되기 때문에
모양을 바꿀 수 있는 충분한 힘을 가지고 있지 않아
둥근 모양이 아닌 것입니다