洛希极限究竟有多可怕?为何所有天体越过它,都会粉身碎骨?
#头条创作挑战赛#
电影《流浪地球》,最近大家都看了吗?无论是电影《流浪地球1》,还是在最新上映的《流浪地球2》中,都有一个反复被提及的关键词——"洛希极限" 。
在《流浪地球1》的木星危机中,地球逐渐远离太阳并向木星逼近,使得地球与木星的距离一度仅剩7万公里。
而地球一旦突破木星的"洛希极限",将会被木星强大的潮汐力,彻底撕碎。为防止悲剧的发生,人们最终只能通过点燃木星,产生强大的爆炸冲击波来推开地球。
在《流浪地球2》中,地球又面临月球危机。月球不断靠近地球,眼看着就要逼近洛希极限,千钧一发之际,人类选择了在月球引爆核武器,使月球发生核聚变,坍缩分裂。对于这个月球,我们不要也罢。
那么究竟什么是"洛希极限"?它到底有多可怕呢? 洛希极限
1848年,法国天文学家和数学家爱德华·洛希(Édouard Roche)发表了一篇论文,表明月球在被潮汐力撕裂之前绕行星运行的距离是有限的。
而他也成为了第一位计算这一极限值的人,故而人们便以爱德华·洛希的名字,来为这个极限值命名,即"洛希极限"(Roche limit)。
简单来理解,洛希极限其实就是一个距离值 ,是两个天体之间能够保持稳定、安全运行的最近距离 ,包括地球在内的所有行星都存在洛希极限。
拥有浪漫思想的人还认为,这样的洛希极限不正是情侣之间该遵守的爱情准则吗?不过分亲密,也不过分远离,两人始终保持着最理想,最舒服的距离,相互吸引,松弛有度。
警告你,别靠近,别越界,否则你会变得不幸。因为一旦突破洛希极限,一些较小的星体,可能会直接粉身碎骨。
就以我们最熟悉的地球和月球来举例,地月之间的距离为38万公里。如果月球不断靠近地球,移动到地球上方约18470公里 的位置时,这个位置便被称为"洛希极限"。
但是月球一旦突破洛希极限,月球将不再是以一副完好无损的躯体逼近地球。因为月球会被地球的潮汐引力拉扯,撕成碎片。
随后,这些碎片会散落在地球赤道上方,形成一个直径达37000公里的碎片环 。
不过,幸运的是,现如今的月球正在以每年3.78厘米的速度远离地球,所以月球和地球之间不太有突破洛希极限,导致被粉碎的可能。
洛希极限还受到其他一些因素的影响:
行星的质量越大,引力场也就越强,其周围破坏性潮汐力区域也就越大。因此,行星的质量大小,也会影响洛希极限的大小。
半径较小的卫星,相比于半径较大的卫星,受到的潮汐力更小,并且可以在整体不分裂的情况下更接近行星。因此,洛希极限也会随着卫星大小的增加而增加。
对于高速旋转的卫星,还会产生额外的离心力,使它想要自行分离。自转得越快,潮汐力也就越容易摧毁它。
苏梅克-列维9号彗星
在宇宙漫长的历史进程中,也发生过一些突破洛希极限的真实案例。比如,苏梅克-列维9号彗星的分裂,就是一个极具说服力的例子。
在1992年时,舒梅克-列维9号彗星就已经很靠近木星了。
直到1994年的夏天,舒梅克-利维-9号这个大冤种,终于迎来了与木星的"亲密接触"。
但就在舒梅克-列维9号彗星撞击木星时,潮汐力已经将它撕成了碎片 。在被粉碎时所产生的巨大能量,远远超越了人类任何核武器爆炸所产生的能量。
随后,这些碎片散落在木星周围的椭圆轨道上,有的直接穿越了木星的云层。这也是为什么后来我们用望远镜观察木星大气层时,总是能看见一些木星黑斑的原因了。
土星环
土星环也为我们提供了另一个洛希极限的例子。
土星作为太阳系中质量第二大的行星,地位仅次于老大哥木星,拥有着强大的引力场。
在土星的外围还有一圈明亮壮阔的光环,关于这圈土星环的起源,科学界一直众说纷纭,提出过多种理论和假设。
土星
一种观点认为,土星环可能是曾经绕土星运行的卫星,与其他外围物质相撞后留下的碎片。土星的卫星大多有冰冷的外壳,因此也被称为"冰壳卫星"。
如果冰壳被剥离,那么卫星的其余部分可能直接坠入了土星大气层,由此形成了土星环。
另一种观点认为,土星环是由碎片,尘埃,彗星或者小行星在经过土星附近后慢慢形成的。
上文也提到土星的引力场强大,这些物质受到土星引力影响,被拉向土星,从此被困在土星周围,形成土星环。
但还有一种观点认为,土星环美丽的外表背后,其实也是由恐怖的洛希极限所造就的。
曾经有一颗中等大小的土星卫星突破了洛希极限,被潮汐力撕碎,最终形成了土星环。
无论你赞同哪种观点,不可否认的是,洛希极限的概念对于我们研究土星、木星、天王星和海王星等行星周围的暗淡光环,都提供了理论基础。
能帮助我们,预测一些太阳系未来可能发生的行星毁灭事件。
洛希极限
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