星球達到洛希極限就會解體，月亮到該距離也一樣，為啥航天器不會

紫気東來 2019-01-16

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看到洛希極限這個詞，可能很多朋友都不是很明白，其實它指的是兩顆天體可以保持平穩(wěn)運行的最短距離，超過這個距離，較小的天體就會被引力拉碎分解，成為較大天體的星環(huán)。

宇宙間的星球等天體大都是在圍繞更大質(zhì)量的天體運行中，比如衛(wèi)星都在圍繞行星運行，而行星也都在圍繞恒星運行，無論是衛(wèi)星與行星，還是行星與恒星，由于引力的存在，當(dāng)它們的距離太近的時候，其遠端和近端承受的引力差并不相等，因此都難以再穩(wěn)定的運行，通常將質(zhì)量較小的星體就會因為遠端與近端承受的引力差不同而解體，但是由于這顆星體也有一定的速度，這種勢能會使得星體并不會立即墜落到星球表面上，于是解體的星體物質(zhì)就會彌漫在大質(zhì)量星體的周圍，形成星環(huán)。

天文學(xué)家們很早就推理出了這種物理現(xiàn)象，法國天文學(xué)家愛德華·洛希就認(rèn)為當(dāng)一個天體和第二個天體的距離為洛希極限時，天體自身的重力和第二個天體造成的潮汐力相等，這個距離是以兩顆天體的中心算起的，而并非由天體的表面算起，因為星球的密度都是不同的，需要參考的多是星體的質(zhì)量，而不是其體積。

不過通常密度越大的天體，其在洛希極限上變形的可能性就越小。愛德華·洛希是第一個計算出這種極限距離的人，因此這個極限距離也被稱之為洛希極限。當(dāng)兩個天體的距離少于洛希極限時，小質(zhì)量體天體就會傾向于碎散，繼而成為另一個天體的環(huán)，結(jié)果并不一定是會形成行星環(huán)，也會有其他種類的情況發(fā)生。

比如當(dāng)行星與恒星密度相等時，那么其洛希極限一般等于恒星赤道半徑的2.44倍，但這種現(xiàn)象在衛(wèi)星與行星上更為常見，也是很多行星有行星環(huán)的原因。如太陽系中的土星、木星、天王星、海王星都有自己的星環(huán)，主要就是因為應(yīng)有天體在洛希極限上碎裂，然后這些星體物質(zhì)在行星附近鋪展開來，形成了行星環(huán)。

那么月亮和地球會這樣嗎？一般認(rèn)為兩者的洛希極限是地球赤道半徑6378.14×2.44=15562.66，再減去兩者的半徑，大概為7446.5公里，也就是說兩者表面相距7446.5公里的時候，才會因為到達了洛希極限導(dǎo)致月球解體，但是兩者的密度又是不同的，月球的密度比地球要小，再考慮到兩者的質(zhì)量差異，有人認(rèn)為兩者的洛希極限為9496公里，這樣再減去兩者的半徑，就是說兩者的表面距離將只有1380公里時才會導(dǎo)致月球解體，這距離近的有點嚇人了。好在月球距離我們在38萬公里之外，而且正在逐漸遠離地球，所以完全不用擔(dān)心月球會接近地球的洛希極限而解體成為行星環(huán)。

不過有些星體在接近或超過洛希極限的時候并非就一定會形成行星環(huán)，這和星體本身的密度、結(jié)構(gòu)也是有關(guān)系的，有時候星體也會在較強的勢能作用下脫離所圍繞運行的星體的引力，但有的時候則會由于勢能較弱或者距離太近而墜落到星體上。

比如1994年蘇梅克·列維9號彗星和木星相撞的事件，其實還在1992年7月8日的時候，蘇梅克列維9號彗星就因為達到了木星的洛希極限而被木星拉碎成了很多碎塊，但是由于這個時候彗星的勢能還比較大，所以它并未立即形成木星的行星環(huán)，于是圍繞著木星在原有的軌道上又跑了一圈，到了兩年后的1994年7月16日的時候，它又來到木星的近地點，然而這個時候它距離木星又太近了，所以這些彗星碎塊兒全部墜落到了木星上，并未形成木星的星環(huán)。