Quelle est la masse minimale requise pour que les objets deviennent sphériques en raison de leur propre gravité?

Cette masse minimale est-elle connue? ou peut-être est-ce donné en termes de densité? Si oui, quelle est la densité minimum pour avoir un objet sphérique en raison de sa propre gravité?

Cette question est plus compliquée qu'elle n'y paraît!

Il n'y a pas de masse seuil ou de densité au-delà de laquelle un objet devient parfaitement sphérique; même les étoiles supermassives sont légèrement oblongues. La seule exception est les trous noirs, qui sont parfaitement arrondis jusqu'à ce que vous atteigniez le niveau quantique. Si nous voulons une réponse simple, la plupart des suppositions se situent autour de la masse de la terre, ou kg, mais cela est très approximatif et dépend de la composition de l'objet. 6⋅10$\frac{1}{10000}$$6\cdot10^{20}$

Les objets glacés, comme la plupart dans la ceinture de Kuiper, peuvent atteindre un équilibre s'ils font environ 400 km de diamètre , tandis que l'astéroïde rocheux Pallas, à 572 km, a clairement une forme irrégulière et non sphérique. Tous les objets rocheux plus grands que Pallas (et il n'y en a pas beaucoup) sont sphériques.

Le rocher a tendance à être plus fort que la glace. Les objets rocheux sont capables de résister à leur propre gravité plus longtemps que les objets glacés. Pallas est une coupe raisonnable. Les astéroïdes plus petits suivants (Vesta, Hygiea, etc.) sont ronds, mais pas en équilibre hydrostatique. D'un autre côté, les petites lunes glacées telles que Miranda et Mimas sont à l'équilibre ou proches de l'équilibre. Mimas a un diamètre d'un peu moins de 400 km.

Il s'effondre sur lui-même, devenant plus sphérique. Ce processus est appelé effondrement gravitationnel et, pour un nuage de poussière, se produira lorsque le nuage de poussière est supérieur à la masse de Jeans .

Megan Whewell, présentatrice de l'équipe d'éducation pour le National Space Center, écrit d'autres rayons :

[F] ou corps constitués principalement de roche, la taille minimale pour devenir une sphère autogravitante est d'environ 600 km de diamètre; mais, pour les corps principalement constitués de glace, la taille minimale est d'environ 400 km de diamètre.

De toute évidence, un certain niveau d'effondrement peut se produire avant ce point, les objets non solides devraient être plus grands et les objets fabriqués à partir de matériaux plus solides comme l'acier devront également être plus grands, mais cela donne une idée de l'échelle nécessaire pour les solides à moins.

Il convient de noter qu'une sphère creuse ne s'effondrera pas sous sa propre gravité, car la force de gravité nette en tout point à l'intérieur d'une sphère est nulle, la plus grande masse de la partie la plus éloignée de la coquille contrecarrant la moindre masse de la partie la plus proche .

Outre la masse, la rotation affecte également la forme d'un objet. Plus l'objet tourne rapidement, plus il est oblong. Cela se produit en raison de la force centrifuge à son équateur. Les exemples sont Haumea (une planète naine) et Regulus (une étoile de séquence principale).