为什么星球是圆的,但是星系怎么都是扁的!

Question

为什么星球是圆的,但是星系怎么都是扁的!

Answer 1

星球之所以是圆的,星系之所以是扁的（不是扁的星系也会逐渐向扁发展）,是因为它们分别处于这两种形状下运转时最为稳定.
先说星球为什么是圆的最稳定,当行星（恒星）的质量达到一定程度时,引力的挤压就会导致内部熔化,成为熔岩（流体）.此时这颗天体的形状将由引力与分子之间的斥力决定.分子之间的斥力虽然强大,但只有在很短的距离内才会有效.而引力的作用可以达到无限远,但是它是最弱的力.当分子之间距离过远时,引力就会将这些分子相互拉近并挤压在一起.在分子过分接近后,斥力就会生效,它可以轻易战胜引力,将分子相互推开,直至推到足够远后,引力再次打败斥力将其拉近.行星的整体结构就会在这样的循环中反复调整,直至达到平衡状态.当每一个部分都处于引力和斥力的平衡状态时,星球就会变成球形.
楼主可以吹一个气球,气球塑料的束缚力可以视为引力,空气内的斥力与星球分子之间的斥力相同.试着挤压和拉起气球看看,就会看到相同的效果.气球是圆的时候才是最稳定的.
再说星系,虽然不是每个星系都是扁的,有些星系是椭圆形的,但是每个星系都在向扁平发展,因为扁平状对星系是最稳定的.星系比较复杂,每个星系中心都有一个超级黑洞作为该星系的引力源,星系中的一切：恒星系（太阳系）、行星、中子星、甚至普通黑洞等,最终都围绕这个超级黑洞旋转（我们的太阳也是如此,它牵引着整个太阳系绕银心的超级黑洞旋转.
看下图,我们假设这是一个椭圆星系.那么它为何会向漩涡或者螺旋星系演变呢.由于星系中的恒星必须绕黑洞旋转,所以下图不同颜色的小点表示了不同区域的恒星绕黑洞旋转时的路径.
我们知道这些恒星之所以不会被黑洞的引力吞噬,是因为它们的速度赋予了它们离心力,与黑洞的引力抗衡.离心力是惯性力特殊的一种表现方式,但离心力必须在绕某一点旋转时才能体现.例如红色区域和蓝色区域之间的恒星.由于它们的运动方式并不互相旋转,所以它们之间没有离心力.这时,它们之间的引力就会将这两片区域的恒星互相拉近.最终经过了数十亿年的演化后,蓝色和红色区域会合为一体.
我们现在假设,蓝色区域带的恒星最多,所以蓝色区域带的引力最强,垂直的橙色带情况相反.在红色和褐色区域带两个瓜分了最弱的橙色带后,剩下的三条恒星带展开了最终的较量.由于蓝色带引力最强,红色和蓝色恒星带的引力都无法拖动蓝色带.因此它们会被蓝色带的引力拖仅,最终被蓝色带吞噬.现在,整个星系只剩下了一条蓝色恒星带,星系变成了扁平的螺旋星系（就像银河系这样）.这就是星系形状的最终演变方式,扁平结构是所有星系的最终结构.任何形状不规则的星系,都在向扁平状态演变.