観察して、理由を考える
大きな天体は、なぜ丸くなる?
これは何? 同じ割合の山でも、天体が大きくなると、山の重さを支える負担が増えます。半径を変えて、その増え方を比べる道具です。
やってみよう 「半径を10倍にする」を押して、山を支える負担が何倍になるか見ます。
見るところ 金色の棒が山の負担、赤い破線が仮定した材料の強さです。天体の形そのものを予測する図ではありません。
いま分かること
ひとことで
大きくなると、自分の重さで大きな凹凸を保ちにくくなる。
どうしてそうなる?
大きな天体ほど、同じ密度でも表面の重力が強くなります。ここでは山の高さも半径の1割とするため、支える負担は半径の2乗で増えます。実際に丸くなる速さは、温度や材料、時間にも左右されます。
ことばを確かめる
- 自己重力
- 天体をつくる物質どうしが引き合う力。
- MPa(メガパスカル)
- 面積あたりの力を表す単位。ここでは山を支える負担を比べます。
計算・しくみを詳しく見る
密度一様の球:g = 4πGρR / 3。山の高さを h = 0.1R と置き、負担の目安を σ ≈ ρgh とします。G = 6.67430×10⁻¹¹ SI。半径を10倍にすると σ は100倍。
この模型で分からないこと
σ は地形の荷重の概算で、中心の静水圧や厳密な降伏応力ではありません。強さの入力値は仮定です。比が1を超えても「直ちに丸くなる」とは判定しません。自転・温度・クリープ・衝突史は含みません。