洛希限

洛希極限Roche's limit,也稱洛希限，天體形狀理論中常用的一個物理量。一個大質量天體對一個小質量天體進行引力作用時，小質量天體可以被大質量天體引力撕裂的最大距離即為洛希極限。

基本介紹

• 中文名：洛希極限
• 外文名：Roche's limit
• 又稱：洛希限
• 所屬：天體形狀理論的一個物理量

概念

表述一

它是一個源於潮汐力作用效果的天文學概念.1850年，法國數學家、天文學家洛希在研究潮汐效應時發現，任何堅固的天體，在接近另一個比它大得多的天體時，都會受到強大的潮汐力作用而最終被扯成碎片。這個較小的天體會被扯碎的距離稱作洛希極限，簡稱洛希限。它通常是大的天體直徑的2.44倍。

表述二

由行星引力產生的起潮力能瓦解一顆行星，或瓦解一顆進入其引力範圍的過往天體。這種起潮力能夠阻止靠近行星運轉的物質結合成一個較大的天體。目前所知道的行星環就是位於這個理論範圍內，其邊界被稱為洛希極限，是一個重力穩定性的區域。

表述三

如果一個小天體可看成是一個質量很小的流體團，當它繞著一個大天體運動時，由於大天體的引力很大，在小天體運動至與大天體的距離小於或接近於某一臨界距離時，大天體吸引產生的潮汐作用會使小天體的形狀變成細長直至流體團碎裂瓦解。這個臨界距離是一個極限距離。19世紀50年代法國天文學家E.A.洛希首先對行星的衛星的形狀和解體過程進行了研究並求出了解體的臨界極限距離，因此稱為洛希極限。

外延

實際上,洛希限的活生生的證據便是行星環的存在,當時研究比較深入的是土星環.據此，科學家們對行星環的成因進行了三種推測；第一，由於衛星進入行星的洛希極限內，從而被行星的起潮力所瓦解；第二，位於洛希限內的一個或多個較大的星體，被流星撞擊成碎片而形成光環；第三，太陽系演化初期殘留下來的某些原始物質，因為在洛希極限內繞太陽公轉，而無法凝集成衛星，最終形成了光環。

潮汐力是萬有引力的效果，它使得潮汐發生。它源於在一個星體的直徑上各點的引力場不相等。當引力源對物體產生力的作用時, 由於物體上各點到引力源距離不等, 所以受到引力大小不同, 從而產生引力差 ,對物體產生撕扯效果 ,這種引力差就是潮汐力.它是理解洛希限這一觀念的關鍵.當一個天體甲受到天體乙的引力的影響，力場在甲面對乙跟背向乙的表面的作用，有很大差異。這使得甲出現很大應變，甚至會化成碎片。除非引力場完全相等，否則這些應變還是會出現。根據潮汐力的定義,不難推論,當被作用的天體越小，潮汐效應也就越小，碎片小到某個程度之後，就不再繼續碎裂了，即:當把小天體扯碎到一定程度,那個較大的天體的潮汐力也減小到不足以再讓其碎散游離了,除非兩個小天體相互間偶爾碰撞。

證據

行星環planetary ring定義：繞某些大行星運行的由碎小物體構成的物質環。這些圍繞行星旋轉的星際物質，主要為一些碎片顆粒，目前在太陽系的一些行星上發現。最早發現該現象的是義大利天文學家伽利略,它發現了土星環,而根據洛希極限定義推出,土星的洛希極限就是2.44乘以它的赤道半徑60,000公里，即146,400公里，A環的最外邊緣至土星中心的距離是136,500公里（84,800英里），因此整個環系都處在洛希極限以內。

可以推出,土星環是一些永遠也不能聚結成一顆衛星的岩屑,超過洛希極限的岩屑會聚結成衛星——而且顯然確實如此，或者是一顆衛星因某種原因過分靠近土星而被扯碎後留下的岩屑。無論是哪一種情況，它們都是餘留的一些小天體。

套用

1/用來建立或檢驗行星/衛星學說,解釋行星帶的存在,或預測其可能分布的區域等.每個天體都有一個引力極限半徑,當衛星進入洛希極限後，就會被行星的引力拉碎並形成光環。類地行星的密度都比較大，因此洛希極限都比較小。因此衛星一般都遠在洛希極限之外，不會形成光環。而類木行星的密度很小，而且衛星數量眾多，因此類木行星都有光環。但理論上類地行星是可能形成光環的。

2/套用於太陽系中的衛星、彗星和行星環的形成和形態理論並得出了很多有用的結論，例如，有人認為土星光環很可能是由於土星的一顆衛星進入洛希極限內在土星的潮汐作用下碎裂而形成的。此外，在密近雙星系統中也套用洛希限來判定子星之間的物質交流和演化過程。用於闡釋地月起源學說　3/派生出一些很有用處的概念,如洛希體積,洛希密度.