什么是“洛希極限”

廣西戴氏教育來源：互聯(lián)網(wǎng) 時間:2021-05-10 19:40:14 點(diǎn)擊：2次

在很多的科幻大片中，一些非常耀眼和腦洞的場景和想象其實(shí)有著一定的科學(xué)道理，并且科幻的基礎(chǔ)也是人類對于未來的一些比較新奇和有可能會發(fā)生的事情的一種現(xiàn)實(shí)還原。雖然科幻不可全信，但是在科幻的現(xiàn)象中我們可以學(xué)習(xí)到一些科學(xué)的知識。今天給大家講述的就是洛希極限。這個名詞和定理有著怎樣的科學(xué)內(nèi)涵?

洛希極限是指兩個質(zhì)量差距懸殊之間天體存在的一種特殊距離值。當(dāng)這兩個天體接近到一定距離時，質(zhì)量較小的天體就會受到質(zhì)量較大天體潮汐力影響使自身解體的現(xiàn)象。因?yàn)檫@個特殊距離值是被法國天文學(xué)家愛德華·洛希首先計(jì)算得出，因此稱為洛希極限。

洛希極限

假設(shè)洛希極限為d,如果一個天體為球形(小質(zhì)量天體)且完全剛體時，這個天體形成時又完全是依靠重力。那么如果這個天體所圍繞運(yùn)行的天體也是球體(大質(zhì)量天體)時，我們可以拋去潮汐變形及自轉(zhuǎn)等因素去計(jì)算。我們可以設(shè)大質(zhì)量天體的半徑為R，ρM是大質(zhì)量天體的密度，ρm是小質(zhì)量天體的密度。這時我們可以計(jì)算出這兩個天體的洛希極限約為:1.26R(ρM/ρm)∧1/3

但對于流體天體時，潮汐力會將它拉長，讓這個天體變得更加易碎。由于有化學(xué)鏈、摩擦力等因素的影響。大部分天體不會出現(xiàn)純剛體或純流體的狀態(tài)，所以其洛希極限都應(yīng)該在這兩個界限之間

地球與月球的洛希極限

通過計(jì)算可得地球與月球的洛希極限大約為1.35萬公里，那么如果現(xiàn)在將月球繞地軌道拉進(jìn)1.35萬公里之內(nèi)會發(fā)生什么呢?由于月球軌道距離地球太近已經(jīng)小于二者的洛希極限，所以月球的表面開始受到地球潮汐力的作用開始慢慢解體，月球碎片會不斷地撞向地球，而碎片撞擊地球的位置基本與月球軌道平行。

最終

在月球自身重力小于地球潮汐力和月球高速運(yùn)動產(chǎn)生的離心力的情況下月球完全瓦解。最后穩(wěn)定下來的月球碎片將圍繞地球運(yùn)動形成地球的光環(huán)。