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自然

发布时间:2014-10-21

问答:

什么样的天体会自转,自转对天体的稳定性有什么作用 (读者:陈美佳)
A:我们观测到的大部分天体,不论是恒星还是行星,都是具有自转的。这种自转的普遍存在可以通过这些天体的形成过程来解释。由于恒星是宇宙中最基本的天体之一,下面以恒星的形成过程来说明自转的起源。
依据目前的恒星形成理论,高密度的分子云会因为重力不稳定,由片段的碎片开始塌缩,引力能在塌缩的过程中转化为热能,触发热核反应从而形成恒星(一般称为自然的恒星形成);也可能是由于来自超新星的激波,或是附近的其他能量充沛的天文学过程,触发分子云中的恒星形成(一般称为触发的恒星形成)。对于前一种情况,初始状态可以近似看作零角动量的系统,由于塌缩是引力的不稳定所导致,而引力的扰动可以看作是随机产生的,所以塌缩不会是完全球对称的,从而塌缩过程导致的喷流会带走一部分角动量,为了角动量守恒,恒星产生了自转。对于后一种情况,由于外部激波等过程的影响,初始时分子云系统就带有一定的角动量,由于角动量守恒,恒星形成后也很自然地具有自转来保持系统的角动量。
自转的离心力会部分地平衡天体的自引力,但是对于恒星系统来说,与热核反应产生的辐射压相比,自转的离心力对恒星的稳定性的影响可以忽略;而对于行星系统来说,自转的离心力对行星的稳定性的影响也远远小于物态导致的压强。(黄晓渊)

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