土星,以其美丽的光环而闻名,但,土星为什么有光环?为什么组成这些光环的物质没有聚在一起形成卫星?我们知道,引力总是将物质凝聚成球体,就像太阳、各大行星还有月亮那样。可为什么土星光环中的微粒没有被引力聚积成卫星?答案,就是潮汐力。
月球的引力牵拉着地球,因此,地球会有一侧离月球更近,这一侧的月球引力也就更强,而对面一侧的月球引力相应弱一些。如果我们计算一个指向月球中心的矢量,就会发现这一矢量会在地球长轴上改变地球的方向,造成一个潮汐力。这个力会一边挤压地球的这面,同时拉伸地球另一面。地球每天自转一周,月球也在自转,但速度不及地球。随着地球旋转,我们每天会经历两次潮汐力的强弱交替。这样的潮汐力并不只是发生在地月之间,任何行星与其卫星都有同样的故事上演。同时,这股力量不单单作用于行星,它也会影响到卫星,并极其强烈。
潮汐力能强大到足以将卫星撕碎,但每一颗卫星也拥有将自身牢牢粘在一起的引力。如果你将一颗卫星放得离他的行星越近,潮汐力就会变得越强。到达某个临界点后,潮汐力就会胜过引力,卫星最终粉身碎骨。这个点就叫洛希极限,是以发现它的科学家爱德华˙罗希的名字来命名的。在洛希极限以内,你会得到许多星环;而在罗希极限之外,你会得到一颗卫星。土星的光环就处在罗希极限之内,因此它们无法变成卫星。在那个地方,潮汐力不会给卫星留一丝希望。
我们曾亲眼看到这样的事件发生。年,苏梅克—列维9号彗星因为离木星太近被潮汐力撕成粉碎,碎片撞上木星,在木星表面形成好几个褐色斑点。除此外,潮汐力还会产生其他影响。
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