洛希限

天体形状理论中的物理量

洛希极限Roche's limit,也称洛希限，天体形状理论中常用的一个物理量。一个大质量天体对一个小质量天体进行引力作用时，小质量天体可以被大质量天体引力撕裂的最大距离即为洛希极限。

概念

表述一

它是一个源于潮汐力作用效果的天文学概念.1850年，法国数学家、天文学家洛希在研究潮汐效应时发现，任何坚固的天体，在接近另一个比它大得多的天体时，都会受到强大的潮汐力作用而最终被扯成碎片。这个较小的天体会被扯碎的距离称作洛希极限，简称洛希限。它通常是大的天体半径的2.44倍。

表述二

由行星引力产生的起潮力能瓦解一颗行星，或瓦解一颗进入其引力范围的过往天体。这种起潮力能够阻止靠近行星运转的物质结合成一个较大的天体。目前所知道的行星环就是位于这个理论范围内，其边界被称为洛希极限，是一个重力稳定性的区域。

表述三

如果一个小天体可看成是一个质量很小的流体团，当它绕着一个大天体运动时，由于大天体的引力很大，在小天体运动至与大天体的距离小于或接近于某一临界距离时，大天体吸引产生的潮汐作用会使小天体的形状变成细长直至流体团碎裂瓦解。这个临界距离是一个极限距离。19世纪50年代法国天文学家E.A.洛希首先对行星的卫星的形状和解体过程进行了研究并求出了解体的临界极限距离，因此称为洛希极限。

外延

实际上,洛希限的活生生的证据便是行星环的存在,当时研究比较深入的是土星环.据此，科学家们对行星环的成因进行了三种推测；第一，由于卫星进入行星的洛希极限内，从而被行星的起潮力所瓦解；第二，位于洛希限内的一个或多个较大的星体，被流星撞击成碎片而形成光环；第三，太阳系演化初期残留下来的某些原始物质，因为在洛希极限内绕太阳公转，而无法凝集成卫星，最终形成了光环。

潮汐力是万有引力的效果，它使得潮汐发生。它源於在一个星体的直径上各点的引力场不相等。当引力源对物体产生力的作用时, 由于物体上各点到引力源距离不等, 所以受到引力大小不同, 从而产生引力差 ,对物体产生撕扯效果 ,这种引力差就是潮汐力.它是理解洛希限这一观念的关键.当一个天体甲受到天体乙的引力的影响，力场在甲面对乙跟背向乙的表面的作用，有很大差异。这使得甲出现很大应变，甚至会化成碎片。除非引力场完全相等，否则这些应变还是会出现。根据潮汐力的定义,不难推论,当被作用的天体越小，潮汐效应也就越小，碎片小到某个程度之后，就不再继续碎裂了，即:当把小天体扯碎到一定程度,那个较大的天体的潮汐力也减小到不足以再让其碎散游离了,除非两个小天体相互间偶尔碰撞。

证据

行星环planetary ring定义：绕某些大行星运行的由碎小物体构成的物质环。这些围绕行星旋转的星际物质，主要为一些碎片颗粒，目前在太阳系的一些行星上发现。最早发现该现象的是意大利天文学家伽利略,它发现了土星环,而根据洛希极限定义推出,土星的洛希极限就是2.44乘以它的赤道半径60,000公里，即146,400公里，A环的最外边缘至土星中心的距离是136,500公里（84,800英里），因此整个环系都处在洛希极限以内。

可以推出,土星环是一些永远也不能聚结成一颗卫星的岩屑,超过洛希极限的岩屑会聚结成卫星——而且显然确实如此，或者是一颗卫星因某种原因过分靠近土星而被扯碎后留下的岩屑。无论是哪一种情况，它们都是余留的一些小天体。

应用

1/用来建立或检验行星/卫星学说,解释行星带的存在,或预测其可能分布的区域等.每个天体都有一个引力极限半径,当卫星进入洛希极限后，就会被行星的引力拉碎并形成行星环。类地行星的密度都比较大，因此洛希极限都比较小。因此卫星一般都远在洛希极限之外，不会形成光环。而类木行星的密度很小，而且卫星数量众多，因此类木行星都有光环。但理论上类地行星是可能形成光环的。

2/应用于太阳系中的卫星、彗星和行星环的形成和形态理论并得出了很多有用的结论，例如，有人认为土星光环很可能是由于土星的一颗卫星进入洛希极限内在土星的潮汐作用下碎裂而形成的。此外，在密近双星系统中也应用洛希限来判定子星之间的物质交流和演化过程。用于阐释地月起源学说　3/派生出一些很有用处的概念,如洛希体积,洛希密度.

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