地球が丸いことは学校で習いますよね。でも「なぜ地球は丸いのか」と改めて聞かれると、意外と答えられない方が多いのではないでしょうか。山や谷があるのにどうして球形になるのでしょうか。この記事では、地球が丸い理由を重力と物理の仕組みからわかりやすく解説します。
結論：重力があらゆる方向から均等に中心に向かって引き寄せるため球形になるからです
一言で言うと、地球が丸い理由は「重力がすべての物質を中心に向かって均等に引き寄せる性質を持っており、十分に大きな質量を持つ天体では重力が物質の強度を上回って球形に変形するから」です。地球が丸いのは偶然ではなく、重力という自然の力が必然的に作り出した形です。
なぜ地球は丸いのか？重力が球形を作る仕組み
重力はあらゆる物質が互いに引き合う力です。地球のような大きな天体では、すべての物質が中心に向かって引き合います。この引力があらゆる方向から均等に働くため、物質は中心からできるだけ均等な距離に集まろうとします。中心から均等な距離にある形、それが球形です。
地球が形成された約46億年前、宇宙空間に漂っていたガスや塵が重力で集まり始めました。集まった物質の量が増えるにつれて重力が強くなり、やがて重力が岩石の強度を上回るほど強くなりました。岩石でさえ重力の前では「液体のように」変形し、でこぼこが均されて球形に近づいていきました。
たとえるなら、水滴のようなイメージです。水は表面張力によってできるだけ表面積を小さくしようとするため球形になります。地球も重力によってできるだけ均等な形になろうとした結果、球形になりました。
地球は完全な球形ではない？実際の形
実は地球は完全な球形ではありません。自転による遠心力の影響で、赤道付近がわずかに膨らんだ「回転楕円体」という形をしています。
赤道半径は約6378キロメートルですが、極半径は約6357キロメートルと約21キロメートルの差があります。この差は地球全体のサイズと比べると非常に小さく、遠くから見ると完全な球形に見えます。
また山や海溝などの凹凸もありますが、最も高いエベレスト（約8848メートル）と最も深いマリアナ海溝（約11000メートル）の差は約20キロメートルで、地球の半径約6370キロメートルと比べると0.3％以下の誤差です。地球儀でこの凹凸を正確に再現すると、ほとんど気づかないほど滑らかな表面になります。
ところで、地球が球形になった重力の仕組みと関連して「なぜ月は満ち欠けするのか」も気になりませんか？月と地球の関係を解説した記事もあわせて読んでみてください。
よくある関連疑問 Q&A
Q. 小さい岩や小惑星はなぜ丸くないのか？
A. 天体が球形になるには重力が岩石の強度を上回るほど強くなる必要があります。質量が小さい天体では重力が弱く岩石の強度に負けてしまうため、不規則な形のままです。直径約400キロメートル以上になると重力が岩石の強度を上回り始めて球形に近づくとされています。火星と木星の間にある小惑星が不規則な形をしているのはこのためです。
Q. 他の惑星も丸いのか？
A. はい、太陽系の8つの惑星はすべて球形です。十分な質量を持つ天体は重力によって必ず球形になります。木星や土星は自転速度が速いため赤道部分の膨らみが地球より大きく、より扁平な形をしています。土星の赤道半径と極半径の差は約6000キロメートルにもなります。
Q. 地球が丸いことを最初に証明したのは誰か？
A. 古代ギリシャの哲学者アリストテレス（紀元前384〜322年）が月食のとき地球の影が丸いことから地球が球形であると主張しました。また紀元前240年ごろエラトステネスが影の角度の差から地球の円周を計算し、現代の測定値と非常に近い値を導き出しています。地球が平らだという「地平説」は歴史的に見ても少数派でした。
まとめ
地球が丸い理由は、重力があらゆる方向から均等に中心に向かって物質を引き寄せるため、十分な質量を持つ地球では重力が岩石の強度を上回り球形に変形したからです。完全な球形ではなく自転による遠心力で赤道が膨らんだ楕円体ですが、その差は地球全体のサイズから見ると非常に小さいものです。重力という自然の力が必然的に作り出した球形の地球に、私たちは暮らしているのです。他にも気になる「なぜ？」があればぜひ他の記事も読んでみてください。