洛希极限

洛希极限

天文学名词
当行星与卫星距离近到一定程度时,潮汐作用就会使流体团解体分散。这个使卫星解体的距离的极限值是由法国天文学家洛希首先求得的,因此称为洛希极限。当天体和第二个天体的距离为洛希极限时,天体自身的重力和第二个天体造成的潮汐力相等。如果它们的距离少于洛希极限,天体就会倾向碎散,继而成为第二个天体的环。它以首个计算这个极限的人爱德华·洛希的名字命名。
    中文名:洛希极限 外文名:Roche limit 所属学科:天文学 提出者:爱德华·洛希 应用学科:天文学

定义

对于地球而言,小行星或彗星对其的危害和威胁曾经发生过,现在乃至将来会一直存在。在地球强大的引力下,以百倍于子弹的速度风驰电掣般地撞向地球,小行星的体积越大,撞击的能量越会急剧地增加,任何一颗直径几公里的小行星都将毁灭地球。

哪怕是几十米的陨石都会使人类遭受灭顶之灾,即使用现在人类最先进的高超音速导弹都很难拦截小行星。那么人类是不是就只能坐以待毙了呢?庆幸的是原来还有一个星球的保护神——洛希极限。

计算方法

设洛希极限为d。对于一个完全刚体、圆球形的卫星,假设其物质都是因为重力才合在一起的,且所环绕的行星亦是圆球形,并忽略其他因素如潮汐变形及自转。

其中R是卫星所环绕的星体的半径,ρM是该星体的密度,ρm是卫星的密度。对于是流体的卫星,潮汐力会拉长它,令它变得更易碎裂。

由于有黏度、摩擦力、化学链等影响,大部分卫星都不是完全流体或刚体,其洛希极限都在这两个界限之间。如果一个刚体卫星的密度是所环绕的星体的密度两倍以上(例如一个巨大的气体行星跟刚体卫星;对于流体卫星来说,则要约14.2倍以上),d

这是一个理想状况下的静态洛希极限式,只有在实验室里摆置两个星球才会出现这种情况。Revise advise:简单的现实模拟,一个小天体(质量m,半径r)在主星(质量M,半径R)周围(半长轴a)运行。

行星半径

当行星到达洛希极限时:行星的最大希尔球达到L1(L2)点,两式合并简化,得,行星表面与洛希瓣合一(或说行星充满了洛希球),行星不能再吸积物质,或者更甚,会失去表面的物件。这就是洛希极限、希尔球和洛希瓣的物理意义。

适用范围

对于有卫星的行星,比如地球和地球轨道外侧的六大行星,以及有过人造卫星的其他天体,比如月球和水星、金星等,宿主天体和本身的质量都是精确可测。

相关词条

相关搜索

其它词条