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《流浪地球》中如果地球靠近木星太近会怎样?
木星,地球,极限《流浪地球》中如果地球靠近木星太近会怎样?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
《流浪地球》中如果地球靠近木星太近会怎样?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
来看看美丽的土星环
图示:土星环是太阳系中最壮丽的行星环。
土星环是如何形成的,有许多猜测。但最主流的一个猜测就是,土星的某个卫星由于靠土星太近,最终被土星的引力撕碎,成为构成土星环的碎块,由此形成了美丽的土星环。明白了吧,如果地球靠木星太近,就算不一头撞在木星上,那这也就是地球的下场。被木星强大的引力撕裂成为碎片。
图示:土星环
土星环很大,从内到外的距离超过10 万千米,但环最厚的地方也只有20米,让人叹为观止。这意味着两件事,环内没有超过20米大的立方体,其次环中所有物体的分布也十分紧凑。
为什么卫星不能离行星太近?这就涉及到天文学中的一个术语:罗氏极限。
罗氏极限(洛希极限)
在天体力学中,罗氏极限,也被称为罗氏半径,它是卫星保持自身完整的必要距离。距离远近和两个天体的质量相关,这里就不引用计算公式了。总之当天体对卫星的潮汐力超过了卫星自身的重力吸附的时候,卫星就会解体,在罗氏极限内,轨道材料分散并形成围绕天体的环。法国天文学家爱德华·洛希,在1848年首次计算了这个理论极限,因此罗氏极限也被称为洛希极限。
图示:越过洛希极限的卫星,将被行星的潮汐力撕碎。
但应用洛希极限时必须注意一个问题
洛希极限只适用于完全由自身引力作用而聚集在一起形成的天体。如果我们将一颗卫星进行人工加固,比如加上钢筋水泥等结构,那么它能够对抗的潮汐力就能大大增加!在科幻小说中,常常有把卫星改造成宇宙飞船的设想,为了应对如洛希极限这样的麻烦问题,设想中通常都涉及挖空卫星内部,一方面提供生活空间,另一方面也方便在内部设计一层防护装甲。可惜这样的技术,在流浪地球中不现实。
但如果我们把整个地球的表面覆盖上一层彼此铆接的钢皮,那么在流浪地球的电影中,地球就可能避免被木星撕碎,从而能轻松的飞掠木星。
我们可以计算一下这需要多少吨钢,假如钢板厚度为一毫米,地球的表面积为5.101E14 平方米,那么这相当于是5.101E11立方米,每立方米钢材重量大约是8吨,这就意味着需要4.1E12吨,全球当前钢产量在2017年是1689百万吨,即1.7E10吨,那么差不多需要241年的钢产量。
个人认为,这个任务并非完全不现实,您认为呢?
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回答于 2019-09-11 08:43:50
谢邀。
关于这个问题,需要来了解一下洛希极限的概念。对于两个相处一定距离的天体,由于天体是球状的,它们的不同部分与对方质心的距离是不一样的,所以受到对方的引力作用强度也是不同的,靠近对方质心那部分所受的引力要比远离的那部分更强,这样天体就会受到潮汐力的作用,从而被拉伸变形。
当两个天体的质量和强度存在差异并且距离足够近时,质量较小强度较弱的天体就会被另一个更大天体的潮汐力拉扯解体,成为环绕那个更大天体的光环,该极限距离就是洛希极限。
由于木星的质量比地球大得多,达到了地球的318倍,如果地球足够靠近木星,地球就有可能在木星的潮汐力作用下而发生解体。至于地木洛希极限为多少,可以通过如下两个公式进行计算:
上式中,dr为刚体洛希极限,Rm为地球的半径(6371公里),M为木星的质量,m为地球的质量。
代入具体数值,可以计算出地木的刚体洛希极限约为6.27万公里。注意,洛希极限的距离指的是两个天体质心之间的距离,而非表面的距离。由于木星的平均半径约为7万公里,所以地木刚体洛希极限处在木星的内部,位于木星之外的地球不会解体。在电影《流浪地球》中,地球大气与木星大气相距7万公里,所以木星的引力并不会把地球撕碎。
另外,流体的洛希极限可由下式计算出来:
上式中,df为流体洛希极限,RM为木星的半径,ρM为木星的平均密度(1.326克/立方厘米),ρm为地球的平均密度(5.514克/立方厘米)。
代入具体数值,可以计算出地木的流体洛希极限约为10.62万公里。因此,当地球和木星大气相距小于3万公里之时,地球的大气层将会被木星的引力捕获,而《流浪地球》中的地球并不会出现这样的情况。
回答于 2019-09-11 08:43:50
地球太靠近木星,地壳无法承受木星的引力,所以会发生变形,造成的火山爆发,溶岩泛起,地球解体,甚至无法摆脱木星的引力,地球最终坠入木星,人类文明终结。
回答于 2019-09-11 08:43:50
都知道,木星是一颗气态星。如果地球太靠近木星,则会被木星引力拉扯,只有一个结果,地球会被木星引力分解吞噬!
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