洛希极限(Roche limit)是一个天文学概念,它描述的是两个天体间引力与潮汐力达到平衡的距离。具体来说,当一个小质量天体(如卫星或小行星)靠近一个较大的天体(如行星或恒星)时,会受到后者强大的引力作用,产生潮汐力。如果这个距离小于洛希极限,小质量天体可能会被潮汐力撕扯成碎片,这些碎片随后可能形成一个环绕较大天体的环。
洛希极限的计算公式为:
\[ L = \frac{2PR}{3G} \]
其中:
\( L \) 是洛希极限的距离;
\( P \) 是小质量天体的轨道周期;
\( R \) 是较大天体的半径;
\( G \) 是万有引力常数。
需要注意的是,这个计算假设小质量天体是完全刚性的,而实际上大多数卫星并非完全流体或刚体,因此实际的洛希极限可能会有所不同。
洛希极限的概念在天文学中非常重要,因为它解释了行星环的形成机制,以及为什么某些卫星能够在接近行星的洛希极限内保持完整。例如,地球的月亮就是由于地球和月球之间的洛希极限距离较大,月球没有被潮汐力撕裂成碎片。