近期電影《流浪地球》火爆上映，大家最好奇的想必是電影中提到的「洛希極限」這個概念。已經有很多大佬發布過相關的文章，本文也將簡單通俗的講解一下。
圖：電影《流浪地球》
什麼是洛希極限？
首先從字面意思可以看出這是關於某方面的一個極限值，那麼洛希是什麼啦？它是一個人名，全名為愛德華·洛希，這個極限值是由他最早計算出的。
愛德華·艾伯特·洛希 （1820.10.17－1883.4.27），法國數學家與天文學家，他的傑出主要表現在天體力學的領域，他的名字被冠在洛希球、洛希極限和洛希瓣等概念上。
愛德華·洛希的肖像，圖：WJ百科
好了，我們來聊聊這個極限值。在聊這個之前，首先我們要熟知我們太陽系最美麗的行星土星——它的美並不在於行星本身，而在於它周圍美麗動人的光環。因此人們就會非常的好奇，土星這美麗的光環到底是如何形成的？這裡就要用到洛希極限等相關知識了。
美麗的土星環，圖：NASA
這裡我們就簡單的介紹下這個洛希極限。所謂洛希極限是指一個天體（一般是較小的）被另一個天體的潮汐力作用，小天體被大天體撕碎的一種極限值（往往是指它們之間距離上的極限）。
換言之，洛希極限是一個天體自身的重力與第二個天體造成的潮汐力相等時兩者之間的距離。如果兩者之間的距離小於這個洛希極限值，那麼較小的這個天體就會被傾向於碎散或被「撕裂」，繼而成為母天體的環。
圖：Theresa Knott
如果不知道什麼是「潮汐力」，請看這裡。根據廣義相對論，行星之間互相的引力作用會隨著距離的縮短而增大，也就是二者離得越近引力強度越大。那麼自然，天體之間的相對面要比背對面受到的引力作用大一些（想像一下，天體a之於天體b的最近端和最遠端兩個點距離的差，就是過這兩點的天體的「直徑」）。這時遠近兩端受到的引力差就被稱作「潮汐力」，也叫「差動力」。地球上的潮汐現象就是受到地月系統之間的潮汐力造成的。
就類似上面的模擬圖，只要兩者之間的距離足夠遠，之間的潮汐力作用就沒有那麼強，那麼天體就會近似於球形，當天體逐漸靠近另一個（更大）天體時，由於球體內外兩側與大天體距離不同，受到的引力也不同，球形就會逐漸被拉伸成一個橢圓形球，當兩者距離達到洛希極限值邊界時，小天體會開始「扛不住」這種形變，「撕裂」便開始。最後該天體被徹底分解撕碎在洛希極限內，成為大天體的一個環。目前已知的天體光環均在天體的洛希極限值以內。
木星的洛希極限值在約距離木星90萬千米處，這意味著當地球接近這個值時，地球的形狀將會發生不可逆轉的變化。在電影《流浪地球》中，地球已經很靠近木星的洛希極限值了，木星的潮汐力也就越來越明顯，因此地球應該呈現橢圓狀，而非電影中的圓形。（電影嘛，肯定要稍微考慮到美學～所以就原諒你啦小破球。）
另外還要考慮天體是流體還是剛體，還有他們的密度體積也與之相關。剛體的洛希極限要近點，而流體遠些。（流體沒有剛體「耐拽」，很好想像。）
此圖顯示的是地球的流體與剛體洛希極限，圖hokoon
那麼在洛希極限值以內的天體是否就一定會被撕裂呢？答案是否定的，因為還需要考慮其它引力因素以及體積，成分，內部構造，物質和密度的分布等等，如木衛十六和土衛十八，其均在洛希極限內，但未被撕碎。
未被洛希極限撕碎的土衛十八
希爾球——藉助木星進行加速所必要的範圍值
流浪地球計劃中，地球掠過木星是為了藉助木星的「引力彈弓效應」加速前行。要想藉助木星強大引力加速地球前行，那麼就必須進入所謂的木星希爾球範圍內。希爾球，簡單的說就是一顆天體的引力控制範圍，也是能夠捕獲外來天體的一個範圍。
希爾球是美國天文學家喬治·威廉·希爾以法國天文學家愛德華·洛希的工作為基礎所定義的，所以它有時也被稱為洛希球。
太陽系已知所有天體的衛星包括行星在內都位於母體星的希爾球內，如地球在太陽的希爾球內，月亮在地球的希爾球內。流浪計劃中的逃離太陽系，也就是要衝出太陽的希爾球才行。
那麼想藉助木星引力加速，必定也要進入被木星（引力）所捕獲的範圍內。 當然這必須要同時有足夠的推力，以對木星的強大引力做出適當的抵抗，否則會一步一步的進入木星洛希極限。木星的希爾球範圍為5千萬千米。距離產生美，藉助木星的力量時，千萬注意適度，介於洛希極限到希爾球範圍之間的距離，還是比較美的。
一個捕獲的例子
火星的2顆衛星，目前的數據分析得出，它的衛星很可能是從小行星帶中所捕獲的。它們現在之所以擁有穩定的軌道，是因為潮汐鎖定。不過在未來火衛一最終會一步一步的進入火星的洛希極限，被潮汐力撕碎！
一個有關洛希極限的實例
這就是著名的「彗木大撞擊」，發生於1992年到1994年，1992年一顆被叫做舒梅克－李維九號的彗星進入了木星的洛希極限以內，以至於被撕裂成很多碎片，並被成功預測到在1994年7月墜入木星。
彗星撞擊木星
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