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Risposta

In realtà non tutti i corpi celesti sono sferici! Molte galassie ad esempio sono piatte e hanno una struttura a spirale… Riducendoci ai corpi “coerenti” come pianeti, lune e stelle, si può vedere che tendono ad essere sferici solo se sono di grandi dimensioni. Ad esempio, quasi tutti gli asteroidi (tranne quelli più grandi) sono di forma irregolare, mentre il Sole è una sfera perfetta. Tale circostanza dipende dalla massa e quindi dal campo gravitazionale di simili corpi.

Una gravità molto intensa impedisce ad eventuali asperità di superare una certa altezza. Ad esempio si può dimostrare che sulla Terra non possono esistere montagne più alte di una decina di chilometri perchè in tal caso la materia che costituisce la loro base inizierebbe a comportare quasi come un fluido, e la montagna sprofonderebbe lentamente su se stessa fino a dimensioni più ridotte. Perciò la Terra non potrebbe avere una forma “irregolare”.

Da un punto di vista più generale, il motivo per cui la forma definitiva è quella di una sfera e non, per esempio, di un cubo, dipende dal fatto che la forza di gavità è un “campo centrale” (cioè, in maniera non troppo rigorosa, agisce da un punto posto nel “centro” del corpo e la sua intensità dipende solo dalla distanza da questo centro). Per questo motivo, le superfici “equipotenziali” del campo gravitazionale sono delle sfere. E’ quindi in forme sferiche che tende ad assestarsi la materia agglomeratasi per gravità: ogni particella tende ad essere il più vicino possibile al centro di gravità e questo è possibile solo se tutte le particelle rientrano in una configurazione sferica.

La maniera più evidente per visualizzare una superficie equipotenziale del campo gravitazionale è pensare ad un liquido: tutte le particelle della superficie libera di un liquido si trovano alla stessa distanza dal centro di gravità. Se la quantità di liquido è piccola, come un bicchiere d’acqua, tale superficie ci appare un piano perfettamente orizzontale, se è sufficientemente grande, come il mare, curverà secondo la superficie equipotenziale del campo. Essendo meno fluida, la terra ferma può discostarsi di più da tale superficie, ma non oltre certi limiti, che diminuiscono man mano che il campo di gravità aumenta.

Sulle stelle di neutroni (astri la cui altissima massa e densità rende la gravità superficiale cento miliardi di volte più intensa di quella che sperimentiamo sulla Terra), si calcola che le montagne più alte non possano superare il mezzo centimetro di altezza… Rapportando le dimensioni alla scala terrestre sarebbe come se sul nostro pianeta non potessero esistere “montagne” più alte di 5 metri, pena la loro “liqefazione”, e questo solo a causa di un aumento dell’attrazione gravitazionale.

Per completezza, ricordiamo che alcuni corpi celesti “coerenti”, come stelle e pianeti, si discostano dalla forma sferica e assumono la forma di ellisoidi oblati (l’ellissoide si dice “oblato” se è schiacciato, come un palloncino compresso fra due piani, mentre si dice “prolato” se è allungato, come un pallone da rugby1) poichè sono composti per la maggior parte da sostanze fluide e perchè ruotano molto rapidamente su se stessi. Se infatti al campo della forza di gravità si aggiunge un campo di forza centrifuga dovuta alla rotazione, la superficie equipotenziale si sposta da una sfera ad un ellissoide oblato e il corpo celeste assume questa forma. Stelle che hanno una forma di ellissoide schiacciato sono Achernar ed Altair (rispettivamente le stelle principali della costellazione dell’Eridano e dell’Aquila) e i pianeti Giove e Saturno, il cui schiacciamento polare è ben visibile anche con un piccoli telescopi amatoriali.

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1. Nota. Per la precisione, un ellissoide oblato è il solido di rotazione che si ottiene dalla rotazione di un’ellisse attorno al proprio asse minore, mentre un ellissoide prolato si ottiene dalla rotazione di un’ellisse attorno all’asse maggiore.

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