האם "כדור" זו הצורה היחידה האפשרית לכוכבי לכת?

מאת: Ethan Siegel

מקור: BigThink

קשה להאמין, אבל כבר עברו יותר מ-2000 שנה מאז שהאנושות גילתה לראשונה שכוכב הלכת ארץ הוא כדורי בצורתו, ואף הצליחה למדוד גם את גודלו. לא רק הירח והשמש כדוריים באופן דומה, אלא גם כל כוכב לכת. אפילו רבים מהלא-כוכבי לכת במערכת השמש שלנו נכנסים לפעולה ה"כדורית" הזו. מסביב לכוכבי הלכת הענקים, ארבעת הירחים הגדולים ביותר של צדק, ארבעה מחמשת הירחים הגדולים של שבתאי, כל חמשת הירחים הגדולים ביותר של אורנוס, וגם הירח הגדול ביותר של נפטון כולם כדוריים. כך גם כוכבי הלכת הננסיים קרס, אריס, פלוטו, ועוד אובייקטים רבים אחרים בחגורת קויפר ועננת אורט. ישנם כמה אובייקטים מרוחקים ברדיוס של עד 200 ק"מ שהם כדוריים, בעוד שפרוטאוס של נפטון ויאפטוס של שבתאי, שניהם גדולים משמעותית, אינם כאלה.

מדוע כל כך הרבה מהאובייקטים הגדולים והמסיביים הללו כדוריים בטבע? מדוע, מעל גודל מסוים, כל האובייקטים הופכים כדוריים? האם זה בלתי אפשרי שצורות אחרות יתקיימו עבור האובייקטים הגדולים מכולם? זה די מוזר כשחושבים על זה: כל כוכב לכת שמדדנו הוא כדורי, ונראה שזה נכון גם לגבי כוכבי לכת חיצוניים, לפחות, בדיוק הכי טוב שהצלחנו למדוד אותם. זה כמעט מספיק כדי לתהות: מה היה קורה אם כוכב לכת היה מעוצב כמו קוביה, או פירמידה, ולמה לא מצאנו כאלה? זו שאלה שהמדע לא רק יכול לענות עליה, אלא שהעיון בפיזיקה המופיעה כאן אומר לנו מדוע כדור - או, לפחות, שיווי משקל הידרוסטטי - הוא האפשרות היחידה האפשרית מעבר לגודל מסוים.

אף על פי שכדור הארץ ונוגה הם שני העצמים הסלעיים הגדולים ביותר במערכת השמש, מאדים, כוכב חמה, כמו גם יותר מ-100 מהירחים הגדולים, אסטרואידים, ואובייקטים בחגורת קויפר, כולם הגיעו לשיווי משקל הידרוסטטי. גנימד וטיטן גדולים מכוכב חמה, אך קליסטו, עם 99% מגודל כוכב חמה, יש לו רק שליש ממסת כוכב חמה. סך הכול, כל העצמים הידועים עם רדיוס גדול מ-800 ק"מ נמצאים בשיווי משקל הידרוסטטי, אך מתחת לסף הזה, זו כבר לא וודאות. Credit: Emily Lakdawalla. Data from NASA / JPL, JHUAPL/SwRI, SSI, and UCLA / MPS / DLR / IDA, processed by Gordan Ugarkovic, Ted Stryk, Bjorn Jonsson, Roman Tkachenko, and Emily Lakdawalla

הדבר הראשון שצריך להבין הוא שלפי חוקי הכוחות הבסיסיים השולטים ביקום שלנו, אפשרי שכל כמות של חומר רגיל, גדולה או קטנה, תתקבץ ותקשר יחד. אטומים בודדים ואפילו חלקיקים תת-אטומיים, כמו גרעיני אטום או אלקטרונים חופשיים, קיימים בשפע רב במערכות כוכבים, כמו גם בחלל הבין-כוכבי. אטומים ניטרליים מתחברים באופן טיפוסי וחופשי ליצירת מולקולות, שיכולות להתקיים באופן חופשי או כחלק ממערכות אחרות, ומולקולות עצמן יכולות להתקבץ יחד בכמויות גדולות וקטנות כאחד.

בעוד שיש כוחות גרעיניים ואלקטרומגנטיים במשחק, שניהם יכולים בקלות להכריע כל כוח אחר בקנה מידה קטן, כאשר אתם מקבלים כמויות גדולות של מסה יחד, זה למעשה הכוח החלש מכולם שמנצח: כוח הכבידה. אם תחברו מספיק חומר נורמלי במקום אחד - ללא קשר לסוג, פאזה, מקור או טבעו של החומר שיש לכם - הוא יתכווץ עד שיהיה עצם בודד הקשור בכבידה.

כאשר עצמים אלה קטנים, הם נוטים ליצור מבנה זעיר דמוי כדור אבק. חלקיקים דמויי גרגרים אלה אינם מוחזקים יחד באמצעות כוח הכבידה, אלא באמצעות כוחות אלקטרוסטטיים. פשוט להביא אותם קרוב לשמש, שם הם חשופים לדברים כמו קרינת השמש ורוח השמש, מספיק כדי להרוס אותם. אם אתם רוצים משהו חזק יותר, אתם צריכים להסתכל על מסות גדולות יותר, מה שיאפשר לכוח הכבידה להיות דומיננטי יותר.

מבט סכמטי של האסטרואיד איטוקוואה המוזר בצורת בוטן. איטוקוואה הוא דוגמה לאסטרואיד ערימת אבנים, אך קביעות של צפיפותו גילו שהוא ככל הנראה תוצאה של מיזוג בין שני גופים בעלי הרכבים שונים. הוא חסר את המסה/כוח המשיכה הדרושים כדי למשוך את עצמו לצורה כדורית. Credit: ESO, JAXA

קחו את האסטרואיד בתמונה למעלה, לדוגמה: איטוקוואה. איטוקאווה גדול ומסיבי מספיק כדי להיות מבנה הקשור לכבידה שלו, במשקל של כ-30 מיליון טון. הוא רק כמה מאות מטרים לרוחבו בצידו, אבל זה מספיק כדי להמחיש, לפחות בקנה מידה זה, מה הכבידה יכולה לעשות ומה היא לא יכולה לעשות. כאשר צברתם יותר מ"גרגר" של חומר אך לא יותר מכמה מיליוני טון, הנה שלושת המאפיינים העיקריים שמתארים את האובייקט שאתם צפויים לסיים איתו:

• גוף "ערימת אבנים". במקום להיות אובייקט מוצק אחד, אתם מקבלים מה שנראה כמו אוסף של הרבה גרגרים ואבנים, כולם מוחזקים יחד באמצעות הכבידה ההדדית שלהם.

• אובייקט שאינו מובחן. אם יש לכם הרבה מסה ביחד, אתם מקבלים בידול של השכבות שלכם, כאשר החומרים הצפופים ביותר שוקעים למרכז, ויוצרים ליבה עשירה במתכת בדרך כלל, בעוד החומרים הסלעיים, הקפואים והנדיפים יותר (כמו מעטפת או קרום) "צפים" מעליהם. איטוקאווה, ואובייקטים אחרים בעלי מסות וגדלים קטנים יחסית, אינם יכולים לעשות זאת.

• הרכב המראה מיזוג של גופים שונים. זה לא הכרחי, אבל זה קורה לעתים קרובות, ואיטוקאווה הוא דוגמה מרהיבה לזה: לשני החלקים של ה"בוטן" שמרכיב את איטוקאווה יש צפיפויות שונות באופן דרמטי, מה שמצביע על כך שאלו היו פעם שני אובייקטים נפרדים שמאז, מבחינה כבידתית, התמזגו יחד.

בסך הכל, אלה מייצגים סוגים של אובייקטים שאכן יכולים להחזיק את עצמם יחד באמצעות כוח הכבידה, אבל הם עדיין לא נאלצים להיות כדוריים.

השביט צ'וריומוב-גרסימנקו צולם פעמים רבות על ידי משימת רוזטה של ​​סוכנות החלל האירופית, שם נצפתה צורתו הלא סדירה, פני השטח הנדיפים ופולטי הגז ופעילות השביט שלו. גרעין השביט עצמו היה צריך להיות הרבה יותר גדול ומסיבי יותר כדי להימשך לצורה "כדורית" על ידי כבידה עצמית. Credit: ESA/Rosetta/MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

הבה נענה על השאלה הבאה: מדוע האובייקטים הקטנים האלה לא הופכים כדוריים? זה בגלל שהכוחות בין אטומים למולקולות - הנשלטים על ידי אלקטרונים והכוח האלקטרומגנטי - חזקים יותר מכוח הכבידה בקנה מידה זה. כוח הכבידה הוא תמיד כוח מושך, שמושך כל חלקיק חומר אל מרכז המסה של הגופים שהוא חלק מהם. הכבידה תמיד פעילה, אך קיימים גם כוחות אחרים בין אטומים ומולקולות שיכולים לעזור לקבוע את צורתם ותצורתם.

גבישי קרח נוצרים בסריגים, סלעי סיליקט יכולים להיווצר בצורה אמורפית, חלקיקי אבק יכולים להידחס לתוך קרקע או אפילו צורות מוצקות, וכן הלאה. כאשר כוח כבידה מופעל על גוף גדול או אוסף של גופים, הוא מפעיל לחץ: כוח על שטח. אם הלחץ הזה גדול מספיק, הוא יעקוף את כל התנאים או הצורות הראשוניות שיש לאובייקט מלכתחילה, והוא מאלץ את האובייקט הזה לעצב את עצמו מחדש לתצורה יציבה יותר מבחינה אנרגטית.

במקרה של גופים בעלי משיכה עצמית, התגברות על כל צורה ותצורה ראשונית אקראית שהתחיל איתה היא המכשול הראשון שעומד בפניכם, וכמה מסה נדרשת תלוי ממה מורכב האובייקט שלכם. אתם יכולים ליצור קובייה, פירמידה או כל צורה שרירותית שהטבע יכול לאפשר (אפשר לקרוא לגופים בעלי צורה אקראית "תפוחי אדמה"), אבל ברגע שהאובייקט שלכם הופך מסיבי מדי, וכוח הכבידה הופך גדול מדי, אתם לא תזכו לשמור על הצורה הראשונית הזו יותר. במקום זאת היא תימשך לצורה כדורית (או בערך כדורית), מכיוון שכוח הכבידה תמיד מצביע לכיוון מרכז המסה של האובייקט שלכם.

מבחר זה של אסטרואידים ושביטים שאותם ביקרו חלליות משתרע על פני סדרי גודל רבים, מגופים תת-קילומטריים ועד אובייקטים עם יותר מ-100 ק"מ בצד. עם זאת, לאף אחד מהאובייקטים הללו אין מסה מספיקה כדי להימשך לצורה כדורית. הכבידה יכולה להחזיק אותם יחד, אבל בעיקר כוחות אלקטרומגנטיים אחראים לצורות שלהם. Credit: Planetary Society – Emily Lakdawalla

אז היכן נמצאים הספים הפיזיים בפועל? מסתבר שאם המסה של האובייקט שלכם מתחת לכ-10 בחזקת 18 קילוגרם (קוודריליון טון בערך) הוא יהיה מתחת לכ-100 ק"מ ברדיוס, וזה תמיד קטן מדי, או נמוך במסה, כדי לאפשר לכוח הכבידה למשוך אובייקט כזה לצורה כדורית. איטוקאווה נופל מהסף הזה בפקטור של מיליונים רבים, וכך גם רוב האסטרואידים הידועים.

עם זאת, אם אתם יכולים לצבור מספיק חומר כדי לעלות מעל סף המסה והגודל הראשוניים האלה, יש לכם הזדמנות להיות כדוריים בטבע.

הירח מימס של שבתאי, למשל, הוא ברדיוס מעט מתחת ל-200 ק"מ, אך ללא ספק הוא כדורי. למעשה, זהו הגוף האסטרונומי הקטן ביותר המוכר כיום אשר מוגדר בצורה כדורית. ככל הנראה, צורה זו נוצרה באמצעות הכבידה העצמית של מימס עצמו, כאשר מימס הוא הירח הגדול הפנימי ביותר של שבתאי, ומשלים מסלול סביב כוכב הלכת הטבעתי תוך פחות מ-24 שעות. מימס הוא בעל צפיפות נמוכה מאד, רק במעט צפוף יותר מקרח מים, מה שמרמז שהוא מורכב ברובו מחומרים נדיפים: קרח בצפיפות נמוכה שקל לעוות בכוח הכבידה.

אם מימס היה מורכב ברובו מסלעים או אפילו מתכות, הוא היה צריך להיות גדול ומסיבי יותר כדי להימשך לכדור: גדול כמו 400 או 500 ק"מ ברדיוס, במקרים הקיצוניים ביותר.

מימס, כפי שצולם במהלך המעוף הקרוב ביותר של קאסיני ב-2010, הוא ברדיוס של 198 ק"מ בלבד, אך הוא כדורי למדי בשל הכבידה העצמית שלו. בהיותו עשוי ברובו מקרח, הוא עושה מה שהאסטרואידים הגדולים יותר ווסטה ופאלאס אינם יכולים: למשוך את עצמו לצורה כדורית. עם זאת, נראה שהוא לא באמת נמצא בשיווי משקל הידרוסטטי, שכן המכתש הגדול הנראה כאן, הרשל, לא אמור להתמיד בתכונותיו הנוכחיות אם העולם היה מעוצב באמת על ידי כבידה עצמית. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

המושג "כדור", כמובן, הוא רק מה שאנו מכנים קירוב מסדר ראשון. עבור אובייקטים ריאליסטיים, כולל כדור הארץ, הם עדיין יהיו בעלי תכונות גדולות שיובילו את האובייקט שלכם לעזוב את הצורה שהכבידה העצמית הייתה מובילה אליה בעולם שהופך כדורי. מימס, למעשה, מדגים זאת, עם המראה דמוי כוכב המוות שלו בגלל המכתש העצום שלו: כל כך גדול שהוא כמעט שליש מקוטר מימס. גובה קירות המכתש מעל 5 ק"מ ועומק רצפת המכתש יותר מ-10 ק"מ; למעשה פני השטח בצד הנגדי מהמכתש של מימס משובשים מאד. הפגיעה שיצרה את המכתש הזה כמעט הרסה את מימס לחלוטין כנראה, כשהכבידה של מימס, לאחר הפגיעה, לא מספיקה כדי למשוך אותו בחזרה לצורה כדורית יותר.

דוגמה זו ממחישה הבחנה חשובה: ההבדל בין להיות "כדור" לבין להיות ב"שיווי משקל הידרוסטטי". כבידה עצמית יכולה למשוך אתכם לצורה כדורית ברובה בקלות אם אתם מעל 200 ק"מ ברדיוס (ואתם עשויים בעיקר מקרח) או מעל 400 ק"מ ברדיוס (אם אתה עשויים בעיקר מחומר סלעי). אבל להגיע לשיווי משקל הידרוסטטי הוא רף גבוה יותר: על הצורה שלכם להיקבע בעיקר על ידי שילוב של שני גורמים עיקריים — כוח הכבידה העצמי וסיבוב. הצורה שעולם כזה, כוכב לכת או כוכב בשיווי משקל הידרוסטטי תהיה אותה צורה כמו זו שטיפת מים מסתובבת עם כבידה עצמית הייתה מקבלת.

ארבעת האסטרואידים הגדולים ביותר, כולם מוצגים כאן, צולמו ע"י משימת שחר של נאס"א ומכשיר SPHERE של סוכנות החלל האירופית. קרס, האסטרואיד הגדול ביותר, הוא הגוף הקטן ביותר הידוע בשיווי משקל הידרוסטטי. וסטה ופאלאס לא, אבל מעמדו של היגיאיה אינו מוגדר; יכול להיות שהוא כן. Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA; ESO

למרות שמימס הוא עגול, זו לא דוגמה לאובייקט בשיווי משקל הידרוסטטי. למרות שמספר רב של אסטרואידים גדולים ממימס, כולל וסטה, פאלאס והיגיאיה, הם עדיין בצורת תפוח אדמה, ולא בשיווי משקל הידרוסטטי למרות שהם סוג של כדור. הגוף הקטן ביותר שאומת בשיווי משקל הידרוסטטי הוא האסטרואיד הגדול ביותר: כוכב הלכת הננסי קרס, ברדיוס של כ-470 ק"מ. מצד שני, הגוף הגדול ביותר שידוע שאינו נמצא בשיווי משקל הידרוסטטי הוא הירח המוזר של שבתאי יאפטוס, עם רדיוס של כ-735 ק"מ, שהרכס המשווני שלו המשתרע על פני כוכב לכת לא יכול היה להתקיים אם כוח המשיכה והסיבוב בלבד היו קובעים את צורתו.

בגוף מוצק כמו כוכב לכת סלעי או ירח, השאלה הגדולה היא האם כוח הכבידה שלכם יכול לגרום לכם להתנהג באופן שמכונה על ידי פיזיקאים 'באופן פלסטי'. בפיזיקה ובמדע החומרים, 'פלסטי' אינו מתייחס ל'עשוי מתוצרי לוואי של נפט', אלא מתאר כיצד סוגים מסוימים של חומרים משתנים תחת לחץ. כאשר אתם חושפים חומר ללחצים הנובעים מגורמים כמו:

• מתח,

• דחיסה,

• התעקמות,

• או פיתול,

באופן כללי חומרים אלה יגיבו בדרך כלל על ידי התארכות, דחיסה, התקפלות, פיתול או עיוות כלשהו בצורה או במבנה.

אם יש לכם חומר שמתעוות באופן פלסטי, העיוותים וההתקפלויות האלה יכולים להפוך לקבועים. גוף גדול ומסיבי שמתעוות באופן פלסטי, אם הוא מסיבי מספיק, יתעוות בכמות מספקת על ידי כוח הכבידה כדי להימשך בחזרה לשיווי משקל הידרוסטטי, כך שצורתו הכללית נקבעת שוב על ידי הסיבוב והכבידה שלכם בלבד. אם הוא לא מספיק מסיבי, דפורמציה פלסטית עדיין יכולה להוביל לכך שהגוף הזה יהפוך כדורי, אבל הוא לא יהיה בשיווי משקל הידרוסטטי.

שתי תמונות גלובליות אלו של יאפטוס מציגות את תכונת הפגיעה הגדולה שלו ואת הרכס המשווני העצום שלו. בהתאמה עם תכונותיו האחרות, תכונות אלו מדגימות כי יאפטוס אינו נמצא בשיווי משקל הידרוסטטי, מה שהופך אותו לעולם הגדול ביותר במערכת השמש שידוע שאיננו נמצא בו. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

עבור אובייקטים המורכבים בעיקר מקרח, הכדוריות מתעוררת תחילה ברדיוס של כ-200 ק"מ, אך שיווי משקל הידרוסטטי לא מגיע עד שהגוף הזה מגיע לגודל כפול מזה: 400 ק"מ ברדיוס. עבור אובייקטים סלעיים, הכדוריות לא תושג אלא אם רדיוס האובייקט הוא כ-400 ק"מ, ולא בהכרח יגיע לשיווי משקל הידרוסטטי אלא אם הרדיוס שלו גדול יותר: ייתכן שיהיה צורך ברדיוס של עד 750 ק"מ.

אובייקטים שחיים באזור שביניהם יכולים להיות בשיווי משקל הידרוסטטי או לא, ואנחנו לא בטוחים לגבי מעמדם של רבים מהידועים. היגיאיה מסלע וקרח, עם רדיוס של 215 ק"מ בלבד, הוא כדורי למדי ועשוי אפילו להיות בשיווי משקל הידרוסטטי. הירח של שבתאי אנקלדוס, ברדיוס של 252 ק"מ, קרוב לשיווי משקל הידרוסטטי, אך האסטרואידים פאלאס ווסטה, ב-256 ו-263 ק"מ, חורגים באופן חמור אפילו מכדוריות בסיסית. הירח הגדול של פלוטו כארון, עם רדיוס של 606 ק"מ, אולי לא ממש השיג שיווי משקל הידרוסטטי; ההיבט הזה של כארון הוא עדיין שאלה פתוחה. שני הירחים הגדולים ביותר של אורנוס, טיטניה ואוברון, נמצאים כנראה בשיווי משקל הידרוסטטי; השלושה הבאים, אומבריאל, אריאל ומירנדה, הם כדוריים, אבל לא בהכרח השיגו לעצמם שיווי משקל הידרוסטטי.

רק ברגע שגוף מגיע לרדיוס של כ-800 ק"מ, כמעט מובטח שיווי משקל הידרוסטטי. עבור האובייקטים הידועים, כל מה שמעל לגודל זה אינו רק כדורי, אלא מציג תכונות המצביעות גם על שיווי משקל הידרוסטטי.

שבתאי, כפי שצולם על ידי קאסיני במהלך יום השוויון של 2008, אינו כדורי לגמרי (כיוון שהוא יותר כדור פחוס), אלא נמצא בשיווי משקל הידרוסטטי. עם הצפיפות הנמוכה והסיבוב המהיר שלו, שבתאי הוא כוכב הלכת הפחוס ביותר במערכת השמש, עם קוטר משווני הגדול ביותר מ-10% מקוטר הקוטב שלו. הצבעים וה"פסים" שלו נובעים במידה רבה משכבות אטמוספריות שונות הנראות דומיננטיות באור הנראה בקווי רוחב שונים. Credit: NASA/JPL/Space Science Institute

כוכבי הלכת הננסיים האומיה, אריס ופלוטו (יחד עם מאקה-מאקה, שהרדיוס שלו הוא רק 715 ק"מ) נמצאים כולם בשיווי משקל הידרוסטטי. טריטון של נפטון, ירח כדור הארץ, טיטאן של שבתאי וכל ארבעת הירחים הגליליים של צדק נמצאים גם כן בשיווי משקל הידרוסטטי. בכל שמונת כוכבי הלכת צורתם נקבעת בעיקר על ידי כוח הכבידה והסיבוב, וכך גם השמש. למעשה, אנחנו די בטוחים שזהו כלל אוניברסלי: אם לאובייקט שלכם יש רדיוס שגדול מ-800 ק"מ בערך, ללא קשר להרכבו, הוא יהיה בשיווי משקל הידרוסטטי.

אבל הנה עובדה מעניינת שאולי לא הערכתם: עצמים רבים — כולל כוכבי לכת וכוכבים רבים — מסתובבים במהירות כה גבוהה, עד שברור שהם אינם עגולים אלא מקבלים צורה מעוכה, המכונה כדור פחוס. כדור הארץ, בשל סיבובו במשך 24 שעות, אינו כדור מושלם, ויש לו רדיוס גדול יותר בקו המשווה (6,378 ק"מ) מאשר רדיוס הקטבים (6,356 ק"מ). הסיבוב של שבתאי מהיר עוד יותר, ומושלם תוך 10.7 שעות בלבד, ורדיוס קו המשווה שלו (60,268 ק"מ) גדול כמעט ברדיוס שלם של כדור הארץ מרדיוס הקטבים שלו (54,364 ק"מ).

אבל זה לא חל על כולם. הירח וכוכב חמה, לדוגמה, הם סובבים איטיים במיוחד. לכל אחד מהם רדיוס גדול בכ-2 ק"מ בלבד בכיוון קו המשווה לעומת הכיוון הקוטבי, מה שהופך אותם לכוכבי לכת סלעיים כדוריים מאד. אבל האם אתם יודעים איזה גוף הוא הכדור המושלם ביותר במערכת השמש? השמש. עם רדיוס ממוצע של 696,000 ק"מ, רדיוס קו המשווה שלה גדול רק בכ-5 ק"מ מרדיוס הקטבים שלה, מה שהופך אותה לכדור מושלם בדיוק מדהים של 99.9993%.

תמונה זו של השמש, שצולמה ב-20 באפריל 2015, מציגה מספר תכונות שמאפיינות את כל הכוכבים: לולאות מגנטיות, פרומינציות, סיבים פלאזמטיים, ואזורים עם טמפרטורות גבוהות ונמוכות יותר. עם זאת, השמש, שסובבת לאט, היא הכדור המושלם ביותר במערכת השמש, עם קוטר קוטבי וקוטר קו המשווה שהם זהים בדיוק של 99.9993%. Credit: NASA/Solar Dynamics Observatory

למרות שישנם גורמים רבים שמשחקים בקביעת הצורה האולטימטיבית של אובייקט, יש למעשה רק שלוש קטגוריות עיקריות שגופים נופלים אליהן.

1. אם אובייקט הוא בעל מסה נמוכה מדי ו/או קטן מדי ביחס להרכב החומר שלו, הוא פשוט יקבל את הצורה שנוצרה במקרה במהלך היווצרותו. כמעט כל האובייקטים בעלי רדיוס נמוך מ-200 ק"מ הם בעלי תכונה זו, ללא קשר להרכב החומר שלהם.

2. אם אובייקט גדול ומסיבי יותר, הצורה הראשונית הזו תוגדר מחדש לצורה כדורית בערך, סף שנחצה ברדיוס של בין 200 ל-800 ק"מ, בהתאם להרכב הספציפי של האובייקט. מתי ואם קורה אירוע מעוות גדול לאובייקט כזה, כמו פגיעה (במקרה של מימס), שיקוע (כנראה מסביב לקו המשווה של יאפטוס), או שינוי במאפייני המסלול שלו (מה שאולי קרה במקרה של פיבי של שבתאי), סביר להניח שהוא ישמור על "זיכרון" טבוע של אותו אירוע.

3. ולבסוף, אם אובייקט מגיע לרדיוס של מעל ~800 ק"מ, הוא יהיה בשיווי משקל הידרוסטטי: מספיק מסיבי כך שבעיקר כוח הכבידה והסיבוב יקבעו את צורתו, עם אי-סדירויות קטנות בלבד (כמו הרים, עמקים ושסעים) המתווספות מעל לצורה הכללית הזו.

במונחי מסה, סף הגודל המרבי הזה מתאים רק לאלפית מהמסה הכוללת של כדור הארץ. אם כוח הכבידה יכול לאגד יחדיו מסה בכמות כזו, העצם הנוצר אמור להיות תמיד בשיווי משקל הידרוסטטי. כדוריות, בפני עצמה, אינה מספיקה כדי להפוך אובייקט לכוכב לכת או להבטיח שיהיה בשיווי משקל הידרוסטטי, אך לכל כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו יש יותר ממסה מספקת כדי להשיג את אבני הדרך הללו. במסות כבדות מספיק, הכוח הבלתי ניתן לעצירה של הכבידה מבטיח צורה כדורית, ממש כפי שטיפות מים נוזליות יוצרות כדורים בחלל. לפי חוקי הטבע המוכרים לנו, הן פשוט לא יכלו להיות מסודרות בשום צורה אחרת.