从电影流浪地球了解洛希极限

2019/5/13 2:37:22 人评论 次浏览 分类:文化长廊  文章地址://www.e-cumulus.com/community/2365.html

近期燃爆院线的科幻电影《流浪地球》,想必大家都看过了吧。(没看过的朋友请注意,昌晖仪表在下面可能有轻微剧透)
电影《流浪地球》剧照
电影《流浪地球》剧照


片中主要情节都发生在地球飞离太阳,并靠近木星的时刻。
这时地球被木星的引力捕获,面临解体。从而发生了大量地震、火山爆发、板块移动、空气被木星吸走等一系列危机。
电影《流浪地球》中地球被木星的引力捕获
电影《流浪地球》中地球被木星的引力捕获

 
而电影《流浪地球》中反复提到了一个关键词:洛希极限。
洛希极限(Roche limit)是指当一个天体与另一个天体距离近到一定程度时,潮汐作用就会使天体本身解体分散。这个使天体解体的距离的极限值是由法国天文学家爱德华·洛希首先求得的,因此称为洛希极限。

洛希极限发现者:法国天文学家爱德华·洛希
洛希极限发现者:爱德华·洛希


爱德华·洛希,不仅提出了洛希极限,还提出了洛希模型,用于描述双星系统中物质的受力和气流运动状况。
双星系统中两个子星互相绕着它们的公共质心做椭圆运动,系统内物质的气流运动的受力情况比单星复杂的多,它除了受到两个子星的引力外,还受到两个子星互相绕转的离心力,以及由于转动惯性产生的科里奥利力。

科里奥利力实际上是一种不存在的力,是为了描述旋转体系的运动而设定的假象力。是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。
我们经常利用科里奥利力原理的质量流量计来测量流体,下面这个视频可以帮助您了解该原理。

地球之所以出现解体危机,主要是因为地球突破了与木星之间的最小距离(也就是洛希极限)

电影《流浪地球》中呈现的洛希极限
电影《流浪地球》中呈现的洛希极限

 
要知道太阳系最美丽的行星(除地球外)就要数土星了,它美丽的光环据科学家推测,原本就是一颗它的卫星。由于轨道衰减等原因,突破了洛希极限的距离,最终被潮汐力撕碎,变成了厚度约20米左右由大量水冰和少量有机悬浮物组成的“光环”。

土星照片

那么我们地球的忠实卫星-月球,是否也会有一天变成我们的光环或者撕碎后坠入地球呢?


我们可以根据洛希极限公式进行计算:
已知地球平均密度5515kg/m³,半径6376.5km,月球密度3340kg/m³,半径1737.4km。可算出两者的洛希极限为9495.6km,如果再减去地球和月球的半径,那么地球和月球之间的距离小于1381.7km的时候,月球才会解体。

好在月球现在离我们的距离是380000km,而且还在越离越远,所以我们完全不需要担心月亮会被地球撕碎(可惜这样的话,地球也就没可能拥有土星那样的光环了)。

相关仪表推荐

共有访客发表了评论 网友评论

  客户姓名:
邮箱或QQ:
验证码: 看不清楚?