जब हम सौर मंडल को देखते हैं, तो हम धूल के छोटे कणों से लेकर विशाल ग्रहों और सूर्य तक, सभी आकार की वस्तुओं को देखते हैं। इन वस्तुओं की एक सामान्य विशेषता यह है कि बड़ी वस्तुएँ (अधिक या कम) गोल होती हैं, और छोटी वस्तुएँ आकार में अनियमित होती हैं। लेकिन क्यों?
बड़ी वस्तुएँ गोल क्यों होती हैं, इस प्रश्न का उत्तर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में आता है। किसी वस्तु का गुरुत्वाकर्षण आकर्षण हमेशा उसके द्रव्यमान के केंद्र की ओर निर्देशित होता है। वस्तु जितनी बड़ी होती है, उसका द्रव्यमान उतना ही अधिक होता है और उसका गुरुत्वाकर्षण खिंचाव भी उतना ही अधिक होता है।
ठोस वस्तुओं के लिए, यह बल स्वयं वस्तु के बल का विरोध करता है। उदाहरण के लिए, पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के कारण आप जो नीचे की ओर महसूस करते हैं, वह आपको पृथ्वी के केंद्र की ओर नहीं खींचता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जमीन आपको पीछे की ओर धकेल रही है - एक ऐसी ताकत जो आपको इसके माध्यम से गिरने की अनुमति देने के लिए बहुत बड़ी है।
हालाँकि, पृथ्वी की शक्ति की अपनी सीमाएँ हैं। एक विशाल पर्वत की कल्पना करें, जैसे कि माउंट एवरेस्ट, जो ग्रह की प्लेटों के आपस में टकराते ही बड़ा और बड़ा हो जाता है। जैसे-जैसे एवरेस्ट ऊंचा और ऊंचा होता जाता है, उसका वजन इस हद तक बढ़ जाता है कि वह शिथिल होने लगती है। अतिरिक्त भार पहाड़ को पृथ्वी के मेंटल में धकेल देगा, उसकी ऊंचाई को सीमित कर देगा।
यदि पृथ्वी पूरी तरह से महासागर से बनी होती, तो एवरेस्ट बस पृथ्वी के बहुत केंद्र में डूब जाता (इससे होकर गुजरने वाले सभी पानी को विस्थापित कर देता है)। कोई भी क्षेत्र जहां पानी अत्यधिक प्रचुर मात्रा में था, पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में नीचे की ओर डूब जाएगा। जिन क्षेत्रों में पानी की अत्यधिक कमी थी, वे कहीं और से निचोड़े हुए पानी से भर जाते थे, जिससे काल्पनिक पृथ्वी-महासागर पूरी तरह से गोलाकार हो जाता था।
लेकिन बात यह है कि गुरुत्वाकर्षण वास्तव में आश्चर्यजनक रूप से कमजोर है। किसी वस्तु को बहुत बड़ा होना चाहिए, इससे पहले कि वह उस सामग्री की ताकत को दूर करने के लिए पर्याप्त गुरुत्वाकर्षण खिंचाव लगा सके जिससे वह बना है। इसलिए, छोटी ठोस वस्तुओं (मीटर या किलोमीटर व्यास) में गोलाकार आकार प्राप्त करने के लिए बहुत कमजोर गुरुत्वाकर्षण आकर्षण होता है।
जब कोई वस्तु इतनी बड़ी हो जाती है कि गुरुत्वाकर्षण जीत जाता है - उस सामग्री के बल पर काबू पा लेता है जिससे वह बना है - यह वस्तु की सभी सामग्री को एक गोलाकार आकार में खींचने की प्रवृत्ति होगी। वस्तु के जो हिस्से बहुत ऊंचे हैं, उन्हें नीचे खींच लिया जाएगा, उनके नीचे की सामग्री को विस्थापित कर दिया जाएगा, जिससे बहुत कम हिस्से को बाहर धकेल दिया जाएगा।
जब गोलाकार आकार प्राप्त हो जाता है, तो हम कहते हैं कि वस्तु "हाइड्रोस्टैटिक संतुलन" में है। लेकिन हाइड्रोस्टेटिक संतुलन प्राप्त करने के लिए वस्तु कितनी शक्तिशाली होनी चाहिए? यह इस बात पर निर्भर करता है कि यह किस चीज से बना है। केवल तरल पानी से युक्त एक वस्तु आसानी से इस कार्य का सामना कर सकती है, क्योंकि इसमें वास्तव में कोई बल नहीं है - पानी के अणु आसानी से स्थानांतरित हो जाते हैं।
इस बीच, लोहे की आंतरिक शक्ति को दूर करने के लिए शुद्ध लोहे से बनी वस्तु को गुरुत्वाकर्षण के लिए अधिक विशाल होना होगा। सौर मंडल में, बर्फीले वस्तु के गोलाकार बनने के लिए आवश्यक दहलीज व्यास कम से कम 400 किमी है, और मुख्य रूप से मजबूत सामग्री वाली वस्तुओं के लिए, यह सीमा और भी अधिक है। शनि के चंद्रमा मीमास का आकार गोलाकार है और इसका व्यास 396 किमी है। वर्तमान में, यह हमारे लिए ज्ञात सबसे छोटी वस्तु है जो इन मानदंडों को पूरा कर सकती है।
लेकिन सब कुछ और अधिक जटिल हो जाता है यदि आप याद रखें कि सभी वस्तुओं में घूमने या अंतरिक्ष में गति करने की प्रवृत्ति होती है। यदि कोई वस्तु घूम रही है, तो उसके भूमध्य रेखा के स्थान (दो ध्रुवों के बीच का बिंदु) ध्रुवों के पास के स्थानों की तुलना में थोड़ा कम गुरुत्वाकर्षण खिंचाव का अनुभव करते हैं।
नतीजतन, हाइड्रोस्टेटिक संतुलन में पूरी तरह से गोलाकार आकार की उम्मीद की जाएगी जिसे "चपटा गोलाकार" के रूप में जाना जाता है - जब कोई वस्तु ध्रुवों की तुलना में भूमध्य रेखा पर व्यापक होती है, विशेष रूप से, यह हमारी पृथ्वी के लिए सच है। वस्तु जितनी तेजी से अंतरिक्ष में घूमती है, यह प्रभाव उतना ही नाटकीय होता है। शनि, जो पानी से कम घना है, अपनी धुरी पर हर साढ़े दस घंटे में घूमता है (पृथ्वी के धीमे 24 घंटे के चक्र की तुलना में)। नतीजतन, यह पृथ्वी की तुलना में बहुत कम गोलाकार है। शनि का भूमध्यरेखीय व्यास 120 किमी से अधिक है, और इसका ध्रुवीय व्यास केवल 500 किमी से अधिक है। यह लगभग 108 हजार किमी का अंतर है!
कुछ सितारे और भी चरम हैं। चमकीला तारा अल्टेयर ऐसी ही एक विषमता है। यह हर 9 घंटे में एक बार घूमता है। यह इतना तेज़ है कि इसका भूमध्यरेखीय व्यास ध्रुवों के बीच की दूरी से 25% अधिक है!
सीधे शब्दों में कहें तो बड़े खगोलीय पिंडों के गोलाकार (या लगभग गोलाकार) होने का कारण यह है कि वे इतने बड़े पैमाने पर हैं कि उनका गुरुत्वाकर्षण खिंचाव उस सामग्री की ताकत को दूर कर सकता है जिससे वे बने हैं।
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