美文网首页
点绘洛希极限 Roche limit __dig (in mor

点绘洛希极限 Roche limit __dig (in mor

作者: optic_css | 来源:发表于2019-02-11 22:30 被阅读0次

    不同领域的人在看完同一部电影后,会有不同的感想(如果你检索《流浪地球》这一关键词的话,你会看到大家社会学,心理学,物理学等等各个角度的多维解析,真的开心自己处在这个多元开放的时代中✧٩(ˊωˋ*)و✧),这里想分享一下我看完《流浪地球》后的感想。(电影不是白看的(っ╥╯﹏╰╥c)要写些东西纪念一下)

见面:《流浪地球》

    于是下面就是感想:集体主义最终胜利真的太好啦,超喜欢大刘的想象力和小说深度,电影特效也超好的,这个春节真的开心^_^

    然而让我只考虑这些文学社会学的事情是很难为人的╮( •́ω•̀ )╭

    所以我同时受到了科幻电影的积极影响:探索了一下其中的 Roche limit (洛希极限)。如果你还没有害怕接下来要发生的事,我很乐意继续分享自己的成果੭ ᐕ)੭*⁾⁾

    Sure, Roche limit (in celestial mechanics) is a distance between two bodies, probably, stars, within which the small body will disintegrated by the gravity produced by the large mass one. The "limit" also means that a body cannot continue to absorb any materials when the radius reach the Roche limit, it will lose its mass when reaches.

    As the pictures below told, when the tininess one arrive at this "death distance" there will exists the difference of grivity named tidal force, which can make the asteroid disintegrate from both ends (the nearest end N and the farthest end F).

The explanation to Roche limit from @wikipedia

    When it evolves like this, N will likely to get a higher revolution speed, and F will get a smaller one, which will lead to further disintegration, and the debris left behind will be distributed around the circumference of the Roche radius.

    It is known to all that the gravity of a sphere can be shown by the equation named "Law of universal gravitation" (Issac Newton proved)

\color{green}F=-G\frac{Mm}{r^2}\frac{\color{green}r}{r},

    I'll show you Roche limit of the situation when the two bodies are all stars(solid), with uniform mass distribution and are all ideal sphere. The figure next will give you some parameters already known.

Roche limit parameter

    Hence, the centrifugal force from the rotation is

(that is, the asteroid is "obiting in a nearly-circular orbit with synchronous rotation")

\color{green}F_c=G\frac{M\delta m\color{green}r}{l_R^3}\ (=\delta m\omega ^2\color{green}r)\ ,

    Each small ends of the asteroid is attracted by the large mass M with Law of universal gravitation, hence they will face the difference \Delta\color{green} F=\color{green}F_{Near\ end}-\color{green}F_{Far\ end},named the tidal force \color{green}F_t, we can use the defination to calculate it

\color{green}F_t=G\frac{M\delta m}{(l-r)^2}-G\frac{M\delta m}{l^2},

=GM\delta m\frac{l^2-(l-r)^2}{l^2(l-r)^2}

    from which we can make further operation, make approximation r\ll R\  \& \ R<l, we have

\color{green}F_t=GM\delta m\frac{2lr}{l^4}=GM\delta m\frac{2r}{l^3},

    make the force balance with the grivity and tidal force

\color{green}F_{asteroid \ to\ end}=\color{green}F_t+\color{green}F_c\ \ \ \&\ \ \ \frac{Gm\delta m}{r^2}=\frac{3GM\delta mr}{l^3},

    finally to have the Roche limit is

l=r \bigg(3\frac{M}{m}\bigg)^\frac{1}{3},

    if use M=\frac{4\pi \rho _M r^3}{3} and m=\frac{4\pi \rho _m r^3}{3},

l=r \bigg(3\frac{\rho_M R^3}{\rho_mr^3}\bigg)^\frac{1}{3},

    That is the accurate formula of Roche limit, when the rotation isn't exist, replace "3" with "2".

    由上述分析我们就能粗略地解决这样一个问题:地球作为 asteroid 的话,木星的 Roche limit 为多少?

    我们可以知道地球的半径为6,378,137m,密度为5513kg/m^3,木星半径为71,493,000m,密度为1,326kg/m^3,从而可以得到l\approx1.658\times10^8m

    这就是地球即将瓦解的距离,即 Roche limit .

    在人类天文学观测的历史中,的确曾经出现过彗星进入 Roche limit 而被木星(Jupiter)潮汐力撕碎的事件,此事件发生于1992年,这形成了木星的行星环(由于瓦解后的每个碎片都不止是由万有引力来维持其形态,故能够存在与 Roche limit 内部)。

由于木星潮汐力而瓦解的彗星 Shoemaker-Levy 9 @wikipedia

相关文章

  • 点绘洛希极限 Roche limit __dig (in mor

    不同领域的人在看完同一部电影后,会有不同的感想(如果你检索《流浪地球》这一关键词的话,你会看到大家社会学,心理...

  • 洛希极限

    在看微信时看到这一段。 基本信息 中文名:洛希极限 外文名:Roche limit 提出者:爱德华·洛希 应用学科...

  • 两个人的离心力的大小由彼此决定

    天文学中有一个名词Roche limit,中文的名字叫做洛希极限,定义是一个天体自身的引力与第二个天体造成的潮汐力...

  • 洛希极限

    导读 宇宙中的星球,会因万有引力而互相吸引, 两个星球越是靠近,因引力而产生的潮汐作用力越强。于是,当两个星球的距...

  • 洛希极限

    什么是洛希极限? 当行星与卫星距离近到一定程度时,潮汐作用就会使流体团解体分散。这个使卫星解体的距离的极限值是由法...

  • 洛希极限

    台江有一个商场叫万象城,城里有一家餐厅叫洛希极限。 你玩过碰碰车吗? 洛希极限就像一个碰碰车餐厅,不过,每个人都坐...

  • 洛希极限

    意外的是,我对以上题目的了解,不是从天文学中所知,也不是流浪地球中所知,而是从某音新发布的一首单曲评论里得知。 评...

  • 流浪地球一些细节和科普(资料均来源于网络)

    洛希极限 希极限是指当行星与卫星距离近到一定程度时,潮汐作用就会使天体本身解体分散。 地球和木星的距离为洛希极限时...

  • 洛希冬季的秘密

    洛希冬季的秘密,一个简单的网名。而洛希源于洛希极限d=2.432R(PM/Pm)^1/3。冬季的秘密也只是...

  • 流浪地球中的“洛希极限”是什么

    在流浪地球中,地球偏离轨道,在将与木星相撞时,电影中提到了一个词语———“洛希极限”。 所谓洛希极限,就是指当行星...

网友评论

      本文标题:点绘洛希极限 Roche limit __dig (in mor

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/fytceqtx.html