洛希極限下,星球皆是食物

2020-12-07 說宇宙解天文

#新手作者專屬任務第二期#

洛希極限(Roche limit)是一個天體自身的引力與第二個天體造成的潮汐力相等時的距離。當兩個天體的距離少於洛希極限,天體就會傾向碎散。

上一期視頻,我提出了幾個問題,所以針對這幾個問題呢,進行一個解釋。

01土星怎樣吞噬這顆衛星?

伽利略曾經戲言說:「難道是農神吞噬了他的孩子嗎?」如果要把土星比作什麼,農神薩圖爾努斯最合適不過了,作為大地女神蓋亞和天空之神烏拉諾斯的兒子,面對「被自己的孩子殺死」的預言,他最終把屠刀伸向自己的孩子。這和土星是類似的情況,在有衛星靠得太近時,就會讓這顆衛星分崩離析。

(圖片來自網絡)

不過,在天文的領域裡,這叫做洛希極限。在第一篇《軌道共振與潮汐,你了解多少?》中,我們了解到潮汐包括了三種---地潮,海潮和大氣潮汐。而這裡,我們著重講一下這個地潮。

在內太陽系外,因為離太陽太遠,所以這裡的溫度極低,而這裡一般呈現冰質巖石,除此之外,包含了氫氣和氦氣,不過因為土星聚集了大量的氫和氦,導致衛星上也是存在著這兩種氣體,除此之外,因為土星的潮汐引力會使地表產生摩擦,進而產生高溫,或者因為冰質巖的原因,導致地幔以下產生了熱液反應。

對於是流體的衛星,潮汐力會拉長它,令它變得更碎裂。

(圖片來自網絡)

由於一些影響,大部分衛星都不是完全流體或者剛體,不過洛希極限就處於剛體與流體的範圍之間,而那顆衛星想想也是知道的,那顆衛星與土星的距離小於洛希極限之中,而且因為「肚子」裡有一包水,如果引潮力太大,豈不是會炸開,就比如一個塑膠袋裝著水,外面有一股力在外面扯,超過袋子的彈性限度以後,袋子就會破裂,自熱而然裡面整個東西破裂開來。當然,這種比喻我認為是通俗易懂的。

還有一種說法就是說當時由於碎片,宇宙塵埃,彗星和小行星運行到土星附近時,被其巨大的引力拉向自己,並且鎖定在自己的旋轉軌道中。或者由彗星,小行星和較大的衛星相撞後產生的碎片組成的。

還有其他說法,我就不一一論述了,而今主流的說法其實就是衛星因為在洛希極限內被土星吞噬導致。至於到底是不是,其實至今還在探明當中。

02這顆衛星到哪裡了呢?

這顆衛星的破碎形成的碎片組成了土星外面的行星環,而為什麼是扁平的,自然是它們之間碰撞產生更小的石塊,而它的縫隙有一些是因為軌道共振引起的,不過還有一些,我們仍然未可知,希望在未來我們能夠了解土星環神秘面紗下的一切,我相信那一天不會太久。

(圖片來自網絡)

結語:對於宇宙那近乎140億年的歷史來說,人類的歷史是微不足道的,但是從我們望向天空的時候,我們就有了要去看看星辰大海的願景。

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