百科网

首页 > 文化教育 > 科学探索

科学探索

天文学家在太阳系边缘,发现了不该存在的星环,洛希极限错了?

科学探索宇宙观察2023-06-10

地球是由内到外靠近太阳的第三颗行星,距离地球420光年的J1407b星环,它的光环总直径达到了1.2亿公里,虽然星环的大小各有不同,但它们统一都来自于小行星在洛希极限下的瓦解。

夜空中的星星看起来十分密集,几乎是紧紧依靠着,实际上它们都相隔成百上千光年的距离,爱德华.洛希通过长期研究发现,宇宙中似乎没有哪颗天体能够和另一个天体紧紧靠着一起运行,它们都老实的呆在自己的公转轨道里。

宇宙之大无奇不有,为什么就没有两颗星星手拉手呢?

经过长期论证,他研究出了一个名叫洛希极限的定理。

天体的质量决定了它的引力,质量越大的天体,引力就越大。同时物体受到的引力大小,也和引力源成正比。两个天体距离较近时,就会受到潮汐力的影响。潮汐力是引力的一种,不过它更具体:天体不同区域受到的引力不同,靠近引力源的一面所受到的引力较大,另一面就小很多。

我们在地球上也受到潮汐力的影响,比如双脚更靠近地心,头部受到的引力就会小于脚受到的引力。

潮汐力能够造成物体的形状变化,潮汐力越大,形变就越明显,天体也是一样。这就说明当天体受到的潮汐力达到阈值时,会直接被扯碎瓦解。两个天体如果靠的过近,较大的天体就一定会撕碎较小的天体。

洛希极限即是距离的阈值,超过这一距离,小天体就会被撕成碎片,部分碎片就会围绕在另一天体周围,变成美丽的行星环。

创神星的环大约距离它3885千米,这个距离远大于创神星的洛希极限。一般认为,在洛希极限外的环不可能存在。没有小行星的瓦解,哪来的这么多水冰碎片?

如果碎片来自于小行星,那么它将是迄今为止人类发现的唯一一个远在洛希极限外运行的环,同时这也意味着,洛希极限并不能完全决定行星环的位置。

部分天文学家认为,可能的确有一个小行星进入了创神星洛希极限范围内,并被撕成了一个环。最初的环处还在洛希极限内,不过它的轨道周期和创神星的自转周期没有达到特定的比例,造成了一种特殊的共振关系。这就导致星环轨道并不稳定,逐渐就被推到了现在的位置。

该理论可以解释这种现象,但具体是不是这个原因还有待考证。不过可以肯定的是,任何天体超过了洛希极限,都必将被撕成碎片。假如地球和月亮的距离突破了洛希极限。

月球会迎来怎样的结局?

从当下来看,目前地球和月球一直保持着38万公里的距离,并且地月直线距离实际上在慢慢拉开。在未来很长一段时间里,月球都不会和地球靠的太近。当月球和地球的距离只有7446.5公里时,月球就有可能被撕碎,考虑到地月的密度差,这个距离会被缩小到1380公里左右。

1380公里相当于从北京到上海的距离,很难想象对人类来说如此远的距离,能够直接造成月球的毁灭,洛希极限也只是宇宙众多法则之一,在未来的探索中,科学家或许会发现更多有趣的天文现象。

打赏