洛希极限 Roche limit
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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。
洛希极限是一个距离。当行星与恒星密度相等时,它等于行星赤道半径的2.44倍。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[1] 命名。
最常应用的地方就是卫星和它所环绕的星体。有些天然和人工的卫星,尽管它们在它们所环绕的星体的洛希极限内,却不至成碎片,因为它们除了引力外,还有其他的力帮助。木卫十六和土卫十八是其中的例子,它们和所环绕的星体的距离少于流体洛希极限。它们仍未成为碎片是因为有弹性,加上它们并非完全流体。在这个情况,在卫星表面的物件有可能被潮汐力扯离卫星,要视乎物件在卫星表面哪部分——潮汐力在两个天体中心之间的直线最强。
一些内部引力较弱的物体,例如彗星,可能在经过洛希极限内时化成碎片。苏梅克-列维9号彗星就是好例子。它在1992年经过木星时分成碎片,1994年落在木星上。
现时所知的行星环都在洛希极限之内。
洛希极限是一个天体自身的重力与第二个天体造成的潮汐力相等时的距离。当两个天体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。它以首位计算这个极限的人爱德华·洛希命名。
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。
公式见附图
代入数值可得地球对于月球的洛希极限为9 495 665
对于彗星 17 883 432
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