一個有大氣的星球,如果另一個質量很大的物體靠的很近,那這個星球大氣會被另個物體捕獲嗎?
就像變形金剛5里的塞伯坦星靠地球,地球上的大氣不會被吸到塞伯坦星上嘛?或者像獨立日2,那麼大的飛船肯定有極大質量,真實情況下會對地球產生怎麼樣的影響?
謝邀。
如果靠近地球的行星質量足夠大的話,你確實會看到空氣捲起颶風,撲向逼近的行星。地球上的水也會匯成滔天巨浪,騰空而起。甚至地面的岩石,汽車,建築物和人都會白日飛升,不過目的地並不是天堂,而是世界毀滅的末日。
圖片來自https://www.youtube.com/watch?v=mNQr9_k-eMg#t=36.725784
但是電影《變形金剛》中的賽博坦應該做不到這一點。從電影中的場景來看,賽博坦的半徑大約是月球的兩倍,和地球相差很遠。而且這顆行星具有鬆散的蜂窩狀結構,大部分是空的,所以密度應該很小。即使它全是由金屬構成,質量也遠遠無法和地球相比。
圖片來自https://www.youtube.com/watch?v=8QunirzLUnQ
假設有一顆密度和地球一樣,體積是地球兩倍的行星(就叫它地球2.0吧)緩緩逼近了地球。在距離足夠近的時候,你就會看到本文開頭描述的雞犬升天的末日場景了。
你也許會認為造成這種奇觀的原因是地球2.0引力比地球大,所以奪走了地球上的物質。這種想法過於簡單化了。它無法解釋這個奇觀的另一部分:在地球的另一端,物體也在騰空而起,飛向空無一物的太空。那麼,是什麼天體的引力在吸引它們呢?
其實,在地球2.0吸引地球的時候,地球也在吸引地球2.0。它們都向兩顆行星的共同質心奔去。
熟悉萬有引力定律的讀者應該知道,引力是隨著距離衰減的。所以,地球上不同位置受到地球2.0的引力不一樣大。距離地球2.0越近的位置引力越大(如下圖所示)。這個引力差就是傳說中的潮汐力。
在上圖中,貓A、貓B和地球都在向兩顆行星的共同質心加速運動,但是,由於它們受到的引力不一樣大,產生的加速度也不一樣。站在地球上的你把地球這個正在加速運動的物體作為參照系,認為地球是靜止的。那麼,你同樣也會認為貓A在向地球2.0加速運動,而貓B在朝相反的方向飄向虛空。
可見,潮汐力並不是一種真正的力。它只是你把地球這個加速運動的物體作為參照系,觀察到的一種虛擬的力。在這一點上,潮汐力和科里奧利力是一樣的。
然而,地球覺得貓是一種很萌的動物,就這樣離自己而去未免太可惜。於是,它試圖用自己的引力挽留住貓。這樣,地球的引力和潮汐力開始了拔河。當地球2.0距離地球足夠近的時候,潮汐力就會大於地球的引力,奪走地球的寵物。
還有一點不能忘記的是,當兩顆行星距離很近的時候,地球本身也會由於潮汐力的作用發生變形,然後分裂成無數碎片。這時候,兩顆行星表面距離大約2000公里。
懸在你頭頂上的月亮,質量是地球的八十分之一,距離38萬公里,算不算「另一個質量很大的物體靠的很近」?
當然,除了嫦娥,我們沒有看到任何物體自發的飛向月球,但我們能夠觀察到另一個現象,叫做潮汐。
所以,經過簡單的推導可以得出,如果另一個質量很大的物體靠近,在大氣被吸走之前,人類將觀測到無法想像的巨大潮汐。不僅僅是海水,甚至連地殼都有可能被潮汐現象撕裂。到那時,大氣問題真的已經不重要了。
拋開塞伯坦星的局限,只考慮一顆大質量的星體A捕獲另一顆星體B的大氣,而不引起星體B結構破壞甚至解體,是可能的。可參考Shakura和Sunyaev在1973年提出的吸積盤模型:
如果星體B局限為地球,那就比較複雜了。太陽系是個大家族,地球的大氣層又很薄很薄,如果只掠走大氣而不影響地殼結構,恐怕只有微型黑洞了吧。
推薦劉慈欣《山》的各位,請先把小說中描述的情況代入萬有引力公式算算好嗎?那個飛船對地表物體引力僅相當於地球引力的萬分之三,不足以引發小說中描述的情況,結合向心力公式,可以推算出海水最多被拉起2000米,不是小說中描述的是9100米,而且這個2000米還是飛船到地表的垂線距離,在兩極處達不到這個高度,在海上航行的船隻是不可能看到一座高聳入雲的水山的,可能都發覺不了海水被拉起來了,更加不可能發生大氣層被戳個洞這種事。
會的,大質量的行星及其衛星,與雙星系統的兩個恆星間等,都可能有物質交換
我覺得地球外面的那一圈香飄飄會先過去吧(●—●)
可以查一下洛希瓣以及拉格朗日點
_(:з」∠)_
請看老科幻小說《潮嘯如槍》,裡面有很詳細的描述
留個位等有空開「洞」
突然想到了《三體》的三日凌空 成一條直線的那個
靠的近不是應該直接撞上嘛,
一個月球就能印發潮夕,更可況一個質量大得多的星球。
不是說冥王星跟卡戎就有可能共享大氣嗎。
樓上的都不知道行星和大衛星之間的氣體交換嗎?
雖然我不知道怎麼回答,但我想起了看過的一部小說,劉慈欣的《星際戰爭》裡面恐龍人侵略地球的,具體不記得了
以上好幾個回答都是提劉慈欣。。。什麼鬼,話說我一直當劉欣慈記了。。
我認為當兩個質量相近的星球靠的很近,類似變5的情況,這個時候如果相對靜止,首先應當考慮的是球體形變的狀況,大氣河流那都是小事兒了,好比說把地球削去一半,首先考慮坍縮和重新穩定為球體的情況了。
所以看完變5最不滿的是視角,應當有地球重力視角到賽博坦引力視角變換部分。。。。。當然了,在這裡面扯啥物理定律。不過海上大戰鏡頭還是比較精彩的。劉慈欣寫的《超新星紀元》里有,裡面描述的是水會像山峰一樣隆起,大氣被吸入太空,水蒸氣或水則凝結成冰。
這個代下萬有引力公式就可以知道了,距離定了,一方質量定了,那引力大小就只看另一方質量了,質量越大引力越大,只要達到一定的數值,就是把整個地球撕裂吞併了也是能做到的。
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