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一个有大气的星球,如果另一个质量很大的物体靠的很近,那这个星球大气会被另个物体捕获吗? 第1页

  

user avatar   mandelbrot-11 网友的相关建议: 
      

谢邀。

如果靠近地球的行星质量足够大的话,你确实会看到空气卷起飓风,扑向逼近的行星。地球上的水也会汇成滔天巨浪,腾空而起。甚至地面的岩石,汽车,建筑物和人都会白日飞升,不过目的地并不是天堂,而是世界毁灭的末日。

图片来自youtube.com/watch?

但是电影《变形金刚》中的赛博坦应该做不到这一点。从电影中的场景来看,赛博坦的半径大约是月球的两倍,和地球相差很远。而且这颗行星具有松散的蜂窝状结构,大部分是空的,所以密度应该很小。即使它全是由金属构成,质量也远远无法和地球相比。

图片来自youtube.com/watch?

假设有一颗密度和地球一样,体积是地球两倍的行星(就叫它地球2.0吧)缓缓逼近了地球。在距离足够近的时候,你就会看到本文开头描述的鸡犬升天的末日场景了。

你也许会认为造成这种奇观的原因是地球2.0引力比地球大,所以夺走了地球上的物质。这种想法过于简单化了。它无法解释这个奇观的另一部分:在地球的另一端,物体也在腾空而起,飞向空无一物的太空。那么,是什么天体的引力在吸引它们呢?

其实,在地球2.0吸引地球的时候,地球也在吸引地球2.0。它们都向两颗行星的共同质心奔去。

熟悉万有引力定律的读者应该知道,引力是随着距离衰减的。所以,地球上不同位置受到地球2.0的引力不一样大。距离地球2.0越近的位置引力越大(如下图所示)。这个引力差就是传说中的潮汐力。


在上图中,猫A、猫B和地球都在向两颗行星的共同质心加速运动,但是,由于它们受到的引力不一样大,产生的加速度也不一样。站在地球上的你把地球这个正在加速运动的物体作为参照系,认为地球是静止的。那么,你同样也会认为猫A在向地球2.0加速运动,而猫B在朝相反的方向飘向虚空。

可见,潮汐力并不是一种真正的力。它只是你把地球这个加速运动的物体作为参照系,观察到的一种虚拟的力。在这一点上,潮汐力和科里奥利力是一样的。

然而,地球觉得猫是一种很萌的动物,就这样离自己而去未免太可惜。于是,它试图用自己的引力挽留住猫。这样,地球的引力和潮汐力开始了拔河。当地球2.0距离地球足够近的时候,潮汐力就会大于地球的引力,夺走地球的宠物。

还有一点不能忘记的是,当两颗行星距离很近的时候,地球本身也会由于潮汐力的作用发生变形,然后分裂成无数碎片。这时候,两颗行星表面距离大约2000公里。




  

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