月球距地球38万公里,那宇宙中星球之间最小安全距离是多少?
月球距地球38万公里,那宇宙中星球之间最小安全距离是多少?
关于这些理论有的为猜想,有的用理论计算,但是我路过此题特别有不同看法要值得一说。
1⃣️为什么太阳系的八大行星加上月亮都在平面上旋转?因为宇宙太阳系形成后通过散碎物质合并成了八大行星,你也看到太空中不规则的(石头)小行星,无固定旋转方位,这是因为它没有足够的大,也就没有SN极磁性引力,只能任意翻转,与谁靠近就成谁的陨石。
2⃣️为什么八大行星各自有自己的旋转规律?因为它们都有磁场的两极SN(看地球仪)它们就有了固定的旋转轴,才不会任意翻滚,也证明了太阳系星球有规律绕着一个平面旋转的理由。
⬆️磁铁同性相吸,所有星球具备相对应部位同极性才互不相吸
3⃣️我们以地球和月球的关系来说,人们都一致认为月亮的引力造成海水涨潮,钱塘江大潮,日本海啸等,本人认为要改变这种月球引力的说法,改说月球推力。比如我在东海边,海水涨潮,东边来水涨向岸边,落潮时海水向东流去。
我们知道,地球与月球比较明显看出地球在向东转,而从远距而近的月亮是把海水由东推向西的,月地远去这海水又流向东方,这个力的作用是地月的同性相斥原理,如果传统的说是月亮引力,那一是地球不会把月亮吸进,二是月亮不会慢慢远离地球,所以地月轨道越近推力(同性排斥力)越大。
4⃣️宇宙中星球只要具备自己的SN磁极,它们便会在一平面上绕飞,当它们相互靠近排斥力最大时,在真空中就相互有了推斥旋转的力,这就是太阳系各星球都有轨道有规律旋转的能量,它们几十亿年在太阳的引力内而飞不出太阳系,也不会相互吸引相撞。
⬆️地球如同发电机,旋转产生磁、
5⃣️有人在旋转的圆盘上(光碟)周围边上固定很多磁铁,比如S极向外,用手推动光碟旋转,在外侧固定几块磁铁,S 极相对,当你旋动光碟时,只要遇到外边S极便对光碟产生推转力,这就是设计的所谓永动机原理。只有太阳衰亡了,八大星球脱离了太阳的引力,才会SN翻转,那将会与其它星球产生异性相吸撞击再诞生新宇宙!
6⃣️人们都预测到一亿年后地球一天要有25小时,这又证明了太阳对地球的引力小于各星球之间的同性相斥力是正确的,如果两个星球之间的距离越近只能加大排斥力越转越快,而不会如同题主说的最近的安全距离要多远!因为你忽略了星球都有固定的SN极,你玩几块磁铁就有答案了、百姓算不出具体的天文数字!但我坚信我所说的这个原理是对的!
⬆️八大行星总质量只相当于太阳的百分之几、都在太阳引力的平面内运行
谢谢🙏!
月球距地球38万公里,那宇宙中星球之间最小安全距离是多少?
宇宙间的规则很简答:吨位决定地位,地位有需要合适的位置(距离)来体现。宇宙能够保持稳定的状态与天体之间的保持的适当的距离有密切关系。
前段时间随着《流浪地球》的播出,为广大观众科普了一波天文学知识,宇宙虽然大,但是天体为了保证安全不能想在哪就在哪,下面两个重要的概念均与安全距离有关。
图释:美国天文学家希尔
希尔球半径以月球为例,有没有想过为啥月球没有被引力更大的太阳吸走,而始终围绕地球旋转,主要的原因就是月球处在地球的希尔球半径内,通俗的表达就是在希尔球半径内地球对于月球的作用要大于太阳对于月球的作用力,也正如开头所说的,吨位需要通过合适的距离才能体现出来。
图释:拉格朗日点图,即引力平衡点图
希尔球就是各大天体的引力范围,地球的希尔球半径是150万公里,月球距离地球38万公里,切好处于这个范围内,因此地球对于月球的吸引力要大于太阳的吸引力,所以月球不会流浪。
洛希极限洛希极限规定了卫星距离行星的最小距离,如果小的天体距离所环绕的天体距离小于洛希极限,那么小天体就有可能在大天体引力作用下而发生解体。
因为在小距离内大天体对于小天体的作用力会非常大,如果这个作用力超过小天体维持自身结构的力,那么就会解体。
洛希极限与天体的自身密度和大天体的半径有关,粗略计算为大天体半径的1.26-2.44倍,带入月球密度和地球密度计算得出地球相对月球的洛希极限大约是9189公里到17794公里之间。
综合希尔球半径和洛希极限,也就说如果月球不突破这个范围,月球就是安全的,地球也是安全的。
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月球距地球38万公里,那宇宙中星球之间最小安全距离是多少?
地月之间的38万公里并不是恒定不变的,天文学家们利用美国登月时架在月球的激光反射镜证明了月球在以每年3.8厘米的速度远离地球,同时地球的自转速度也在因为月球引力作用而逐渐变慢,2亿年之后1天就是25小时了。
可以肯定的是在早期地球上月亮一定比现在看上去要大的多,甚至恐龙时期的月亮也要比现在大一圈,在天体运行层面引力才是主导一切的力,因此安全距离和两个天体的引力强度有着很大的关系。
天体物理学上把两个星球之间的安全距离称为洛希极限,比方说如果月球突然靠近地球,那么在靠近到一定程度之后地球的引力就会把月球撕碎或者拉入“怀抱”,而以上行为的最小发生距离就是洛希极限。
在今年上映的流浪地球中,地球在最后之所以要点燃木星就是因为距离已经逼近洛希极限了,再不离开的话地球就会被撕碎。
宇宙中的星球并没有固定的安全距离,都是按照两个天体的质量结合引力来计算的,不过目前的太阳系已经不是早期那种混乱状态了,现如今各个行星系统中的卫星和行星的距离都很安全了,不安全的早就在混乱时期被撕碎或者拉入怀抱了。
月球距地球38万公里,那宇宙中星球之间最小安全距离是多少?
对于较大天体来说,一般情况下它们都不会靠得很近。如果距离太近,它们无法形成稳定的轨道,而且小天体可能会被大质量天体的引力撕碎,这个极限距离就叫做洛希极限。
图:流浪地球剧照
在电影《流浪地球》里,为了利用木星的引力弹弓效应来加速地球,人类驾驶着地球靠近木星。但由于行星发动机的损坏,地球无法变轨,直接向着木星而去。电影中就出现了洛希极限这一概念,并且围绕着这一概念展开了剧情。
当一个天体太靠近另一个大天体时,大天体的引力会对小天体产生一个使小天体变形的潮汐力(地球的潮汐就是太阳和月球的引力引起的)。当潮汐力和小天体维持自身形状的引力相等时,小天体就可能会破碎,形成围绕大天体的碎石环。这个距离就是洛希极限。
图:土星
洛希极限的计算有两个公式,一个是固体天体的,另一个是液体的。
固体的洛希极限:
流体的洛希极限
R是大天体的半径,ρM是大天体的密度,ρm是小天体的密度。
从上式可见,洛希极限没有一个固定的值,也就是说,没有所谓固定的安全距离,要根据两个天体的情况进行计算。另外,在电影《流浪地球》里,洛希极限的计算是错误的,木星破碎地球的洛希极限在木星半径之内。也就是说,地球不会被木星的引力撕碎。
月球距地球38万公里,那宇宙中星球之间最小安全距离是多少?
星球之间的安全距离受两个指标约束,一个是希尔球半径,一个是洛希极限。
宇宙中所有天体运行都是遵循万有引力规律约束,这个万有引力的本质是具有质量的天体对周围时空造成的扰动,或者说叫时空弯曲、时空漩涡、时空陷阱,都是一码事。
万有引力就是说引力是质量的根本属性,不管多么小的质量,都有引力,但太小的物质,引力几乎很难感测,因此引力一般表现为宏观力,越大的天体引力越大。
计算两个物体之间的引力大小公式为:F=GMm/r^2
其中G为引力常量(6.67×10^-11N·m^2/kg^2),M和m为发生引力的大小物体,r为它们之间的距离。
引力从理论上来说是长程力,影响可以达到无限远。但引力大小与质量成正比,与距离成反比。是什么意呢?就是说两个相互作用的物体质量越大引力越强,质量越小引力越弱。随着距离的加大,引力影响会呈指数级递减。而在太空中,有着无数的天体,都对周边时空有扰动,它们相互影响干扰,因此一个星球的引力就不可能影响无限远。
这样就有一个基本引力影响范围,这个范围就是希尔球。在希尔球半径内,天体之间会有非常明显的影响,一般都会形成一个主卫系统或者双星系统,但出了希尔球半径,天体之间的引力影响就没有控制力了。
希尔球半径的计算公式为:其中r为希尔球半径,m为被计算希尔球天体质量,M为影响m运行轨迹的大天体质量,a为m公转轨道的半长轴。
根据上述公式计算,地球的希尔球半径约150万公里,也就是说在150万公里范围内,这个地方是地球引力平衡点,所谓拉格朗日点是也。小天体在地球希尔球半径内,受地球引力影响,出了这个范围,地球就管不了了,就会受太阳引力影响。月球距离地球半长轴为38.4万公里,因此毫无疑问的在地球引力控制之下。
希尔球半径只是一个近似值,天体在太空中的引力受到影响的因素太多了,要精确计算很难,而且引力衰减也是渐进的,并不是到了希尔球半径外就突然没有了,在半径内就一样强大。但这个毕竟是小天体距离主星最远的大致安全距离。
再来说说洛希极限。所谓洛希极限就是小天体靠近大天体时最极端的危险区域,只要到达这个区域,小天体就会被大天体的引力潮汐撕成碎片。引力潮汐是大型天体对小天体引力部位不均匀的拉扯状态,越靠近的地方引力越强大,越远的地方引力越弱。一个天体靠近大天体时,大天体引力作用于小天体不同部位的力度就完全不一样,这种不均衡的拉扯,达到一定强度,就会把小天体扯得分崩离析。
所以我们总说小行星撞击地球导致爆炸威力有多大,其实在没有撞到地球之前,这些小行星就被地球引力撕碎了,在大气层就爆炸了。当然爆炸成的一些碎块撞倒地球会引起二次爆炸。
洛希极限的计算公式为:
其中d为洛希极限,R为大天体半径,pM为大天体密度,pm为小天体密度。从上述公式看出,流体星球更容易被潮汐力撕碎,比如气态行星。
地球和月球应该都算是刚体星球,因此洛希极限的计算按照刚体公式计算,得出9400多公里的数值,也就是说当月球距离地球只有9万多公里时,就是月球的大限到了。当然相对而言,地球生态也将全部毁灭。
一些看似美丽的行星环,就是洛希极限这种恐怖力量导致的。比如土星、天王星、海王星、木星都有明显的或者不明显的行星环,科学研究认为有可能就是卫星或者被捕获的小行星到达它们的洛希极限,被撕碎后,成为碎片组成的星环。
当然这个也不是绝对的,即使没有到达洛希极限,由于引力潮汐增大,相互靠近的星球也会变得很不稳定,火山地震就会频发。像地球这样有大气生命的星球,如果遇到一个月球这样的天体靠近,还没达到洛希极限,生命早已大限来临,无法逃避。
就是这样,欢迎讨论。
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一看到安全距离这个词,就会不由自主地想起我的专业中所涉及到的安全距离,那就是建设项目的环境影响评价中,对建设项目的布局起到决定性作用的卫生防护距离和安全防护距离,其中卫生防护距离是指在项目建设和运营过程中,其产生的无组织排放污染物距离周边居民区的最小距离;安全防护距离是指为了防范具有一定危险因素的生产装置或者车间,在生产过程中可能会引发的安全事故(比如爆炸、有毒有害物质泄露),对人体产生影响的最小允许距离。以上两个距离对于最大程度地保护人体健康和公共设施的安全具有重要意义。
我们所处的宇宙,是由恒星、行星、卫星、星际气体等组成的恒星系统为基本单元,然后众多恒星系统共同组成一个星系,星系上面还有星系团、星系群等更为宏大的天体结构,而维持着这些天体作规律性运动的主要驱动力则是万有引力,虽然通过现在的观测结果,在一定程度上证实了暗物质和暗能量的存在,它们以一种更为“隐蔽”的方式推动着宇宙空间的收缩和扩张,但是根据哈勃常数的相关观测和研究,科学家们认为在百万秒差距(约326万光年)之内的宇宙空间内,万有引力对天体的运行状态还是起到决定性的作用。
牛顿在发现万有引力并对其数值给出计算公式之后,万有引力这个概念极大地推动了人类对宇宙演化和运行规律认知水平的提高,也以此解决了一大批之前困扰人们的矛盾和问题,成为近现代科学界最为伟大的发现之一。从本质上来看,万有引力属于长程力,即它的作用范围理论是无限的,这一点可以从计算公式:F=G*M*m/R^2看出,因为对于两个有质量的物体来说,它们本身的质量是固定的,引力常数G的数值也是一个常量:6.67*10^(-11) N·m^2/kg^2),因此决定着这两个物体之间引力大小的其实就是它们间的距离长短。
理论上来说,无论这两个物体距离多远,那么都可以用上述公式计算出它们之间的引力大小,只不过,如果这两个物体距离非常遥远,那么引力值就会变得非常微弱。而且宇宙空间中不可能只存在两个天体,当这两个天体距离非常远,那么其中的任何一方,都有可大的可能会受到临近天体引力的影响,从而使得这两个天体之间的引力占据不了主导地位,所以即使质量再大的天体,其引力都有一个有效范围,在这个有效范围之内,这个天体的引力会对其它天体运动产生有效影响,出了这个范围,则微弱的引力就起不到控制作用了。
为了从数据上解释这种有效引力的范围,19世纪中期美国科学家乔治.希尔提出了希尔球的概念,在一个恒星系中,每颗天体在其有效引力范围之内所围成的空间就是一个希尔球,在某一个希尔球的范围内,其它天体则会受到该天体的有效引力作用。从两颗天体的连线上看,其中每个天体所围成希尔球的边界,则是处于该天体的质心到达拉格朗日点的L1处,科学家们给出了一个天体希尔球半径的计算公式:r=a*(m/3*M)^(1/3),其中m为需要计算希尔球半径天体的质量,M为影响该天体运动的大质量天体的质量,a为需要计算希尔球半径天体围绕大质量天体公转的半长轴长度。
通过上述公式,我们将地球和太阳的质量、以及地球公转的半长轴长度数值代入,可以计算出地球的希尔球半径约为150万公里,而月球与地球的平均距离为38万公里,可以看出月球处于地球的希尔球半径之内。由于天体在宇宙空间中所受到的引力扰动非常常见,希尔球的半径只是一个能够控制其它天体运行最小距离的估测值,如果要确保其它天体所受到的引力成为绝对控制力,科学家们给出了目标天体与引力源天体之间的距离,最好处在引力源天体希尔球半径的一半至1/3处,这样才能基本上保障目标天体的运行稳定性,以此为标准,我们可以看出,月球正好符合这个标准,因此是绝对安全的。
希尔球是保障目标天体围绕引力源天体稳定运行的安全距离,那么在稳定运行与被引力捕获或者撕碎之间仍然存在着一定的空间阈值,当目标星体运行到距离引力源天体非常近时,就有可能在引力的撕扯下发生崩解,这个极限距离天文学界也有一个概念,那就是洛希极限,它的产生主要是在非常近的距离之下,目标天体向着引力源天体的一端与远离的一端,其产生的引力差足以影响目标天体的结构稳定性,当目标天体的强度不足以支撑这个引力差值时,目标天体就会因承受不住而分解。
而决定着星体洛希极限的因素,主要取决于两个天体之间的密度,极限距离的数值,与大质量天体和小质量天体密度比值的立方根之间有着一下的正比关系,对于刚性天体来说,这个正比值为1.26倍的大质量天体半径,而对于流性天体来说,正比值为2.44倍的大质量天体半径,因此气态行星的洛希极限值在同等状态下被大质量天体撕碎的临界距离值,要比刚性的固态行星大很多,更容易被引力所撕扯崩解。
经初步计算,作为同是岩质星体的地球和月球来说,它们之间的洛希极限值为9480公里,如果月球与地球的距离靠近这个数值,则月球就会被地球的引力所撕碎。
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