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根据洛希极限,当地月距离小于15万公里,月球将开始解体?

2024-08-10科学

天文学家经分析得出,月球与地球的年龄近乎等同,二者成分亦颇为相似,因而月球往昔或许曾为地球的一部分。

当下的月球形成学说表明,在45亿年前,一个如火星般大小的天体「提亚」与早期地球发生碰撞,碰撞产生的碎片其后汇聚成为月球。鉴于这些碎片包含地球与提亚的物质构成,故而月球的成分和地球较为相近。

激光测距的结果显示:月球正以每年 3.8 厘米的速率远离地球。然而,倘若月球极为靠近地球,地球的引力能否将其毁坏呢?

要解答此问题,我们起初需明晰潮汐力、罗希极限以及月球同地球的关联。

潮汐力由同一天体不同位置的引力差别所致。以月球表面为例,其靠近地球的部分所受引力大于远离地球的部分,此引力差异致使月球赤道处稍被拉长,极点处被压扁。

罗希极限指的是较小天体能够靠近较大天体且不会被其潮汐力扯碎的最短距离。当某天体步入另一天体的罗希极限范围,引力差别会强大到足以抗衡将该天体凝聚在一起的力量。倘若逾越此极限,较大天体的引力便会将其粉碎为众多更小的碎块。

故而若月球逐步趋近地球,其将承受愈发强劲的潮汐力,伴随月球持续向地球靠近,此力的强度会不断增强。当月球抵达地球的罗希极限,即地月距离小于 1.5 万公里时,地球引力或许会致使月球崩裂,确切而言是月球的地质构造会变得不再牢固,靠近地球的部分会从月球脱离。而当地月距离小于 9000 公里时,月球会正式开始瓦解,其碎片将化作小行星冲向地球。

作为一个整体的地月系,基于角动量守恒原理,月球不会再度趋近地球,而是会在未来不断远离地球,致使月球在天空中的面积终将小于太阳。届时,月球无法完全遮蔽太阳形成日全食,而仅能导致日环食的出现。

除地球与月球外,太阳系中诸多天体实则受洛希极限影响。例如,天文学家认为,土星环乃是在久远往昔,一颗过于靠近土星的卫星遭撕裂后所形成,且受土星引力作用,土星环内物质持续坠入土星,最快一亿年后,土星环将会消逝。

然而倘若未来月球被地球撕裂,其碎片或许会环绕地球构建一个星环。甚至鉴于当年提亚撞击地球的剧烈程度,现今地球周边或许存在一个黯淡的星环,只是该星环由小行星碎片构成,故而并不醒目。

【总体来看】

尽管在理论层面,倘若月球与地球的距离足够近,地球引力的确存在将其撕裂的可能,然而依据当下的天文观测结果,此情形出现的概率甚微。地球与月球的相互作用对于维系地球上的海洋潮汐、地球自转速率、倾斜度以及温度,具有极为关键的意义。

若无月球,地球上诸多自然灾害将更为剧烈,温度变化会更为极端,冰河时期亦会更为频繁。故而,当下地球与月球的相互关系对二者均具益处,且在可预见的将来,地球引力致使月球撕裂的可能性极低。