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万有引力简易核算DIY（五）
——MOSS整天挂在嘴边的“洛希极限”，到底是个什么玩意儿
原作：徐鹏晖
编列：王璞
后台：库特莉亚芙卡 李子琦
如果说咱们对上期说的潮汐力的拉扯效果有了一个比较直观的了解，“洛希极限”这个词，其实也不是那么奥秘了。
依据系列第三篇中的公式可知，离星体越近，受星体的潮汐拉扯效果越强；当间隔近到必定程度时，中心天体的潮汐力将大于小天体的自身引力，这时小天体将被扯碎，无法保持全体，之后逐步落入中心天体。这个间隔的极限值便是洛希极限(Roche limit)。
洛希极限的值和许多要素有关，它不只和中心天体的质量、间隔中心天体的间隔有关，还和小天体自身的巨细、性质有关。当小天体可近似被看作刚性球体（能够幻想为岩质星球）时，洛希极限的近似核算式如下：
其间，a是洛希极限，是中心天体质量，是小天体密度。[1]
而当小天体可近似被看作流体球体（能够幻想为一颗彻底由水构成的星球）时，因为流体遭到拉扯时是能够变形的，洛希极限的公式会有一些改变，一般来说流体洛希极限会比刚体洛希极限要大。这意味着平等条件下的刚体星球和流体星球在挨近同一中心天体时，流体星球会更早地被扯碎。不过流体星球在被扯碎之前因为它的高度可变形性，会被中心天体先逐步拉成椭球形，然后扯碎。
在实践情况中，一个星球的各成分之间或许还存在化学键、流体粘性、冲突等影响，这些使得实践星球的性质介于彻底刚体和彻底流体之间，因而实践的洛希极限一般在刚体洛希极限和流体洛希极限之间。
一个比较典型的比如是土星环。若土星环物质密度与土星相同，则土星环无法集合构成卫星。[2]土星环的构成如下图所示。
图1至图5分甭说明晰 一个因引力结合的流体物件绕某颗行星公转。它在洛希极限内，物件碎散，较挨近星体的粒子先散开，构成一个环。
图片来历 WIKI
最终顺带一提在X乎上有硬核老哥发现了《漂泊地球》中关于木星-地球洛希极限的一个bug：电影中刚体洛希极限是1713024.931km，流体洛希极限是890745.427km，而实践上前者应为0.8倍木星半径左右，后者实践上应为15倍木星半径左右。[3]
木星的洛希极限
图片来历 漂泊地球
原本这个系列方案中还有别的一条分支线是用来解说引力弹弓的（大约也是3篇左右），但因为笔者近期忙于新学校的各种事情，没有太多空余时刻来持续进行原创写作，这个原创系列就至此告一段落了，将来如果有时机的话说不定会把剩余的一条支线持续更完。欢迎咱们持续重视咱们后续更多的精彩内容。
参考文献
1]Williams I. P. J. C. M.; Astronomy D.The Roche Limit.2003,87:13-25.
[2]宋海珍,肖绍武.引力场中潮汐力的研讨[J].河南师范大学学报(自然科学版),2005(01):49-52.
[3]url:https://zhuanlan.zhihu.com/p/56620581?utm_source=qq&utm_medium=social&utm_oi=1146926705020198912
责任编辑：艾宇熙
牧夫新媒体编辑部
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图片来历 漂泊地球
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