Tại sao Trái Đất không có hình tròn hoàn hảo?

Trái Đất hơi phình ra ở xích đạo. Ảnh: World Atlas

Tất cả hành tinh đều có xu hướng hình tròn do lực hấp dẫn. Các hành tinh hình thành do những khối vật chất va chạm vào nhau theo thời gian, hình thành cụm lớn hơn. Khi khối lượng tăng lên, lực kéo hấp dẫn của hành tinh mới cũng tăng theo, tác động tới nhiều vật chất hơn, theo IFL Science .

"Lực kéo hấp dẫn của một vật thể sẽ luôn hướng về tâm khối. Vật thể càng to, khối lượng của nó càng lớn và lực kéo hấp dẫn càng mạnh hơn", Jonti Horner, giáo sư vật lý thiên văn ở Đại học Nam Queensland, giải thích. "Nhưng vấn đề là lực hấp dẫn thực sự yếu. Vật thể phải rất lớn trước khi có thể tạo ra lực kéo hấp dẫn đủ mạnh nhằm vượt qua độ bền của vật chất hình thành nên nó. Những vật thể rắn nhỏ hơn (đường kính vài mét hoặc vài kilomet) do đó có lực kéo gấp dẫn quá yếu để biến chúng thành hình cầu". Đó là lý do tại sao các thiên thể và hành tinh nhỏ có hình dạng kém đồng nhất, ví dụ sao chổi 67P trông giống một con vịt cao su.

Lực hấp dẫn không đủ mạnh để kéo Trái Đất thành hình cầu hoàn hảo, đồng thời đây cũng không phải lực duy nhất tác động tới hình dáng hành tinh. Năm 1671, nhà thiên văn học Jean Richter đi từ Paris, Pháp tới Cayenne, Guiana ở Nam Mỹ. Ông mang một chiếc đồng hồ quả lắc bên mình. Trong khi chiếc đồng hồ chạy chính xác ở Paris, Richter nhận thấy tại Cayenne, nó chạy chậm lại, lệch 2,5 phút mỗi ngày. Đó không phải vấn đề lớn, quả lắc được chỉnh ngắn đi để đồng hồ tiếp tục chạy chính xác. Tuy nhiên, khi Richter quay trở lại Paris, ông phát hiện đồng hồ chạy nhanh hơn 2,5 phút mỗi ngày. Tương tự, dù khi bạn bật nhảy lên xuống ở Brazil hoặc Canada, cảm giác có vẻ giống nhau, nhưng thực tế, tốc độ bạn rơi xuống ở hai nơi không giống nhau.

Sau khi nghe chuyện về chiếc đồng hồ của Richter, nhà toán học Christiaan Huygens nhận ra đó là bằng chứng thực nghiệm cho thấy Trái Đất đang xoay tròn. Sự thay đổi tốc độ của đồng hồ không phải do lỗi kỳ quặc nào đó, mà do hình dạng của Trái Đất. Sau này, Newton sử dụng dữ liệu từ một chiếc đồng hồ quả lắc tương tự và phần phình ra ở xích đạo của sao Mộc để chứng minh Trái Đất phình ra ở xích đạo do lực ly tâm. Gần xích đạo, lực hấp dẫn tác động lên bạn ít hơn so với gần vùng cực, do bạn ở xa chỗ phình ra của Trái Đất hơn.

Lực ly tâm càng nhanh, chỗ phình ra càng dễ nhận thấy hơn. Hành tinh lùn Haumea, một hành tinh lớn cỡ sao Diêm Vương, có hình dạng giống quả trứng do tốc độ quay nhanh của nó. Dù không hoàn toàn là hình quả trứng giống Haumea, đường kính đi qua xích đạo của Trái Đất dài hơn 43 km so với khoảng cách từ cực này tới cực khác.