科普:流浪地球里最大的bug来了,
洛希极限(Roche limit)是一个天体对自身的引力与第二个天体对它造成的潮汐力相等时两个天体的距离。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。
刚体的洛希极限为
d≈1.260*R*(rhoM/rhom)^(1/3); (公式1)
对于流体,潮汐力会使它拉长,更容易被撕碎。
d≈2.44*R*(rhoM/rhom)^(1/3); (公式2)
其中 R是中心天体的半径, rhoM是中心天体的密度,rhom是卫星的密度。
如果一个刚体卫星密度是中心天体密度的两倍以上,有d
木星的平均密度是1330kg/m^3, 赤道半径是7.15万公里;
地球的平均密度是5515kg/m^3;
带入公式1可得d1=5.6万公里,小于木星赤道半径。因此,如果地球是个刚体,是不会被撕碎的。
但是地球不是刚体,它的洛希极限应该位于刚体和流体的洛希极限之间。从公式2可以得到d2=10.9万公里。
按李永乐老师的说法,影片中使用的数值是89万公里和171万公里之间,这是太阳和木星之间的“洛希极限”数值,是木星进入太阳引力范围内被撕碎的“洛希极限”。
不记得电影里使用的是哪个数值了,再刷刷小破球确定一下吧。