Thông qua kính thiên văn trên Trái đất và trong không gian, các nhà thiên văn học có thể nhìn thấy được những ngôi sao và tinh cầu từ những phạm vi xa xôi của vũ trụ. Và cho dù hành tinh này ở xa hay kỳ lạ đến đâu, ít nhất chúng đều có một điều giống nhau: là dạng hình cầu.
Vậy điều gì làm cho những thiên thể này là ở dạng hình cầu? Nói một cách ngắn gọn thì, đó là do trọng lực.
Vì lực hấp dẫn luôn hướng về tâm nên hiệu ứng làm tròn của trọng lực bản thân thiên thể tác dụng lên chính nó. Khi một hành tinh, hoặc có thể là mặt trăng, tích lũy đủ khối lượng, lực hấp dẫn của nó sẽ kéo nó thành hình cầu.
Các vật thể của vũ trụ hình thành sau vụ nổ Big Bang khoảng 13,8 tỷ năm trước. Những hạt bụi nhỏ xíu chuyển động trong những đám mây bụi hình cầu khổng lồ bắt đầu va chạm vào nhau.
Theo NASA, nếu va chạm đủ nhẹ, các hạt bụi sẽ hợp nhất lại. Va chạm nối tiếp nhau tạo ra hiệu ứng quả cầu tuyết; Một hành tinh đang hình thành càng tích lũy khối lượng lớn thì lực hấp dẫn của nó càng tăng và nó càng thu hút nhiều vật chất hơn.
Các vật thể hành tinh sẽ tiếp tục hút vật chất xung quanh cho đến khi chúng tìm thấy trạng thái cân bằng, trạng thái trong đó mọi điểm càng gần tâm nhất có thể. Và hình dạng duy nhất đạt được trạng thái cân bằng này trong không gian là hình cầu.
Nhưng “tròn” không có nghĩa là mọi hành tinh đều là một hình cầu hoàn hảo. Nếu chúng ta đã từng chơi đu quay sẽ biết rằng đu quay quay tròn có xu hướng khiến người ngồi trên đó bị bật ra. Xu hướng bị bật ra này được gọi là lực ly tâm. Điều này làm cho hành tinh phình ra ở đường xích đạo khi nó quay quanh ngôi sao chủ của nó.
Theo Live Science, các hành tinh khí khổng lồ Sao Mộc và Sao Thổ phình ra ở xích đạo vì tốc độ quay của chúng. Ngay cả Trái đất cũng có một chỗ phình nhỏ khoảng 1%, do lực ly tâm, ngoại lực tác dụng lên một vật thể quay. Vì vậy, Trái đất có dạng dẹt, hay một hình cầu hơi dẹt.
Sao Thủy và Sao Kim là những hình cầu gần như hoàn hảo vì chúng là những hành tinh đá quay chậm hơn. Các hành tinh băng cũng có xu hướng gần như tròn hoàn hảo, vì lớp băng phân bố rất đồng đều.
Mặc dù vũ trụ có rất nhiều hình cầu, nhưng nhiều vật thể trong không gian lại cũng không hề có hình cầu. Các tiểu hành tinh và sao chổi có thể có bất kỳ hình dạng nào, bị biến đổi do va chạm và quay giữa các vì sao.
Anjali Tripathi, nhà vật lý thiên văn tại Chương trình Khám phá Ngoại hành tinh của NASA, đặt tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực ở California cho biết lý do cho tất cả các vật thể không hình cầu này: Khối lượng thấp hơn có nghĩa là chúng không có đủ trọng lực để tạo nên hình dạng đồng đều.
Sao Hỏa có mặt trăng hình củ khoai tây tên là Phobos; trên thực tế, chỉ có khoảng 20 trong số gần 300 mặt trăng được biết đến trong hệ mặt trời có hình dạng tròn quen thuộc, số còn lại có hình dạng bất thường hơn.
