被壓扁的星球

簡麗莎

在北歐神話中，天空某處有一個扁平的仙境，那里有高大的建筑，通過一座彩虹橋與人類世界相連，居住在那里的都是高大的神，其中就有雷神托爾，那個地方被稱為阿斯加德。而在漫威的電影中，雷神托爾的家鄉阿斯加德被描述成了一個位于太空的扁平星球。那么，宇宙中有像阿斯加德這樣扁平的星球嗎？

宇宙偏愛圓球形？

目前，我們所知道的星球大部分都是圓球形，還沒發現過像阿斯加德那樣的扁平星球。看起來，宇宙似乎偏愛圓球形。

這與引力有關。以恒星為例，科學家認為，恒星形成于旋轉的星云。在引力的作用下，星云的引力中心會將物質向中心拉扯并聚集在一起，漸漸“成團”。而在快速旋轉的過程中，成團的物質會越聚越攏，由于中心引力對各個方向的作用基本相同，因此成團的物質會慢慢被塑造成穩定的圓球狀恒星。行星的形成也大致如此。

不過，宇宙中也有一些“唱反調”的天體，它們長得奇形怪狀，比如像兩個融化了的冰淇淋球的MU69小行星（由兩塊太空巖石組成）、像狗骨頭一樣的艷后星，還有像鴨子一樣的彗星67P等。它們為什么不是圓球形呢？

簡單來說，一方面可能是它們的質量太小，引力小，誕生時是什么樣它就長什么樣了;另外一方面，可能是因為這些小天體形成的時間還不夠長，身上的棱角還沒有被歲月磨平。

那么，我們似乎可以總結出一個規律：質量大的天體最終會變成圓形，而質量小的天體可能是不規則的形狀。然而，浩瀚的宇宙藏著許多秘密，十幾年前，天文學家在宇宙中找到了扁的質量較大的星球。

宇宙中的橄欖球

2004年，天文學家在柯伊伯帶中發現了一顆“叛逆”的矮行星，它就是妊神星。妊神星的質量大約是地球的1/1400，不過作為一顆矮行星，它的個頭并不算小，它是在海王星軌道之外質量排第三的天體，僅次于厄里斯和冥王星，而且妊神星還是一顆擁有兩顆衛星、自帶光環的矮行星。

妊神星的形狀也非常特別。天文學家通過計算，發現妊神星質量夠大，足以維持流體靜力學平衡。也就是說，這顆天體的質量已經大到自身的重力可以使它維持近似圓球的形狀。但是光變曲線計算結果顯示，妊神星長軸和短軸之比為3：1。這意味著，它并沒“遵守規則”長成圓球狀，而是長成了橄欖球的模樣。

天文學家認為，妊神星之所以呈橄欖球狀，是因為它的自轉速度太快了——自轉一周只要大約3.9個小時。這個速度使它成為太陽系中已知自轉速度最快的天體，產生的巨大的離心力也硬生生將妊神星“拉”扁了。如果它的轉速再快一些的話，它可能就會被扭曲成啞鈴狀，并一分為二。

不僅有橄欖球狀的太陽系矮行星，天文學家還發現了橄欖球狀的恒星——波江座α。這顆恒星距離地球139光年，質量是太陽的7倍，亮度是太陽的3000倍，它的自轉速度也非常快，約250千米/秒。如此快的速度使它的赤道受到巨大的離心力的影響，赤道直徑與極直徑之比大約為1. 5：1，整個恒星像個橢圓形的橄欖球。

雖然妊神星和波江座α比一般的天體都更扁，但是它們和傳說中的阿斯加德比起來還是不夠扁，宇宙中還有更扁的天體嗎？

最扁的天體能多扁

理論上，比妊神星更扁的星球是可能存在的，不過這些星球要質量足夠大或者密度足夠大，至少是行星級別的。這是因為天體的質量越大，轉速就會越快，比如木星的轉速就達到了約43000千米/小時，而火星的轉速只有約868千米/小時。足夠快的速度可以使它的物質克服重力被拋離星球，從而變扁。而足夠大的質量則使它不容易在這個過程中四分五裂。因此一顆天體的質量越大或密度越大，旋轉速度越快，它就可能越扁平。

對于像地球這樣的行星，在分崩離析之前，長短軸之比可以達到3：1。如果是一顆完全由鈾構成的與地球一樣大的行星，那么在崩潰前，可能可以達到5：1。一個天體要像傳說中的阿斯加德那么扁平，它的質量肯定比地球大許多，或者它是由非常致密的物質組成的。

不過，即使現實中存在阿斯加德那樣的扁平星球，它可能也會很快消失。土星環或許可供我們參考。土星環看起來就像一條圍繞著土星的帶子，但是它其實是由不連接的幾部分組成的，其中包括3個主要環和幾個較窄的環。土星環之所以不能成為一個整體，那是因為靠近土星的內環比外環旋轉速度更快，速度差使它們不得不分裂開來。而處于不同環區的大量粒子就像在各自軌道上運行的小衛星，不斷碰撞，最后被平平地散布在薄薄的“盤”上。這就形成了我們看到的土星環。同樣地，一個扁平的星球也要面對靠近中心轉速更快，越邊緣轉速越慢的問題，這就可能導致星球被“甩”碎。

地球扁平會怎么樣？

假設地球變成了扁平的星球，并且能夠長期保持圓盤狀，那么會發生什么呢？雖然我們還不能確定會發生什么，不過科學家們根據現有的知識做了一些總結。

重力是一個重要的問題。重力將地球上的物體向地面拉，將物體緊緊“抓住”，使它們不飄到太空。地球變成扁平后，你在不同的地方，重力的方向可能也有所不同，當你在地球中心時，重力將你向下拉;當你在中心之外的地方時，重力可能從側面將你向圓盤中心拉。受到重力的影響，在扁平地球上的植物也會很不一樣，它們的生長方向可能會與重力的方向相反，這被稱為“負向重力性”，因此扁平地球上的森林離地球中心越遠樹木長得越斜。

扁平地球可能沒有磁場。現在的地球深處有一個固體核心，它使地球產生一個磁場。地球的磁場保護著萬物免遭太陽帶電粒子的傷害。如果地球變得扁平，那么核心可能將不會存在，或者變成液態金屬，變成圓盤后地球也不再有兩個磁極，這樣一來地球磁場將會消失。如果沒有了磁場的保護，太陽風將剝去大氣層，將海洋蒸發殆盡，使地球變得像火星一樣。

除此之外，由于中心的重力更強，因此扁平地球的中心可能是一片汪洋大海，它的深度將超過現在的任何海域。而地球的邊緣則可能是數千千米高的高山。

而變扁平之后，地球內部的物質也會被擠壓，這個過程中地幔將受到嚴重擠壓，從而導致火山大爆發。不過，大爆發停止之后，火山活動可能會永遠停止，這是因為變成圓盤狀之后，地球可能不再有板塊運動，而板塊運動是火山爆發的重要條件。盡管地球上少了一種自然災害，但是我們將無法再從火山爆發中獲得肥沃的土壤和大量的水了。

從圓到扁，地球可能不再旋轉，氣候和天氣也將大變樣。首先，全球氣溫將發生變化：如果地球沿著赤道軸變扁，那么由于太陽無法直射到大陸，因此全球氣溫將下降，太陽也將永遠不會升到地平線之上;如果沿著極軸變扁，那么地球的一面將面向太陽，這一面溫度將上升，夜晚將永遠不會出現;另一面的情況與之相反。而由于海洋分布在地球的中心，沒有自轉的影響，地球上可能不會形成颶風和可形成大型降雨的低壓系統。其次，地球將不再有季節變化。季節是由于球形地球自轉軸與公轉軌道面不垂直，各地區接受到的太陽輻射量不同而形成的。沒有自轉，扁平地球一年中的任何時間陽光射入都不會發生變化，因此季節就不存在了。