Vì sao các thiên thể trong vũ trụ có hình cầu mà không phải hình vuông hay bất kỳ hình dạng nào khác?

Nếu quan sát bầu trời qua kính thiên văn, dù trên Trái Đất hay từ không gian, bạn sẽ nhận thấy một điều thú vị: phần lớn các thiên thể trong vũ trụ có hình cầu. Dù là ngôi sao cách xa Trái đất hay một hành tinh có bề ngoài kỳ lạ, dường như "hình cầu" là một quy luật. Và lý do đứng sau điều này chính là lực hấp dẫn.

Trọng lực tạo nên hình cầu

Anjali Tripathi, nhà vật lý thiên văn tại NASA, giải thích rằng lực hấp dẫn tự thân chính là nguyên nhân khiến các thiên thể có hình dạng gần giống cầu. Khi một hành tinh hoặc mặt trăng tích lũy đủ khối lượng, lực hấp dẫn của chính nó sẽ kéo vật chất xung quanh về phía trung tâm, tạo nên hình cầu.

Sau vụ nổ Big Bang cách đây 13,8 tỷ năm, những hạt bụi li ti trong các đám mây khí khổng lồ bắt đầu va chạm và kết dính lại với nhau. Va chạm sau va chạm, chúng tạo thành những quả cầu nhỏ hơn. Khi khối lượng của thiên thể tăng lên, lực hấp dẫn cũng mạnh hơn, hút thêm nhiều vật chất xung quanh, dẫn đến sự hình thành của các hành tinh và mặt trăng.

Bruno Merín, nhà thiên văn học tại Trung tâm Dữ liệu Khoa học ESAC thuộc Cơ quan Vũ trụ châu Âu, ví von rằng quá trình này giống như nước chảy về lỗ thoát trong bồn rửa. Mọi vật chất đều "muốn" tiến đến gần trung tâm của lực hấp dẫn, và hình cầu là hình dạng duy nhất trong không gian giúp mọi điểm trên bề mặt cân bằng lực này một cách hoàn hảo.

Không phải hành tinh nào cũng là hình cầu hoàn hảo

Dù lực hấp dẫn "ưa chuộng" hình cầu, nhưng không phải mọi hành tinh đều hoàn toàn tròn trịa. Ví dụ, các hành tinh khí như Sao Mộc và Sao Thổ có vòng bụng phình ra ở xích đạo do quay nhanh. Sao Thổ, theo NASA, trông như một quả bóng rổ bị ngồi lên. Ngay cả Trái Đất cũng không phải là một hình cầu hoàn hảo; lực ly tâm từ chuyển động quay khiến nó hơi dẹt ở hai cực, tạo nên hình dạng gọi là cầu dẹt.

Ngược lại, những thiên thể nhỏ hơn như tiểu hành tinh và sao chổi lại mang những hình dáng kỳ dị, từ méo mó đến hình khoai tây, bởi khối lượng của chúng không đủ lớn để lực hấp dẫn có thể "nắn" chúng thành hình cầu. Ví dụ, vệ tinh Phobos của Sao Hỏa có hình dáng giống như một củ khoai tây khổng lồ. Trong hơn 300 mặt trăng đã biết trong hệ Mặt Trời, chỉ khoảng 20 mặt trăng có hình dạng tròn đều như chúng ta thường tưởng tượng.

Lực hấp dẫn không chỉ tạo nên sự cân bằng trong không gian mà còn định hình phần lớn các thiên thể. Dù vậy, vũ trụ vẫn đầy rẫy những ngoại lệ thú vị, từ những tiểu hành tinh méo mó đến các hành tinh khí khổng lồ với vòng bụng phình ra. Những sự bất hoàn hảo này chỉ làm tăng thêm vẻ đẹp kỳ diệu và phức tạp của vũ trụ mà chúng ta đang khám phá.