如果地球和火星僅僅相距10公里會怎麼樣？

01-27

假設地球上有人活著，就站在地球上，會看見什麼？

這是個很有(nao)趣(dong)的問題，挖個坑先，慢慢寫，其中一個關鍵詞是洛希極限

（跑模擬就有大圖了，流量黨注意）

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10月26日更新2：先用Universal Sandbox 2跑了個簡單的模擬。剛裝上還不會用，不過設定火星一直離地球固定距離的軌道參數是不可能的啊，只有繞地球公轉才能保持軌道。

此模擬設定在正常太陽系中，火星突然在離地球很近（明顯大於10KM）的地方繞地球運動，一開始（頭幾十天）還蠻和平的，火星以快速又偏心率高的軌道繞地球旋轉，軌道看起來是漂亮的波浪線。（藍色為地球軌跡，紅色為火星軌跡）

然後四十天左右的時候就開始不對了啊。。下圖地球軌跡下方有個白色的軌跡幾乎與之重合，這是月球的軌跡。受月球引力擾動，火星開始越來越靠近地球，然後發生多次相撞，其它四散的白色軌跡線就是撞擊的碎片。

當然這只是模擬，真實相撞的情況不一定是這樣。不過從這個也可以窺見多體運動複雜性的冰山一角。

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10月26日更新：謝@cloak shining 指正，地球背面應感覺重力增加2.5%，而不是1/3。忘記考慮地球直徑 _(:з」∠)_

同時更新月球受到的增加的重力，應按火星質量計算，不是表面重力，為10%

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邊說邊算邊推理，先說說洛希極限是什麼。洛希極限指的是，一個天體B靠近另一個天體A到一定程度的時候，由於A加諸於B近端和遠端的引力差（引潮力）等於天體B引力保持自身形狀的能力，從而使天體B開始解體的距離。當天體B距A小於洛希極限時，天體B就會被A的引潮力撕碎。洛希極限一般用於行星和衛星上，比如土星環就很可能是其早期衛星進入土星的洛希極限內，被引潮力撕碎形成的（此說法延伸為撞擊撕裂說）。

假設天體為球形剛體，其物質都是因為重力才聚合在一起的，並忽略其他因素，洛希極限的簡化計算公式為：

$d$ 為洛希極限， $R_{M}$ 為天體A半徑， $ho_{M}$ 為天體A密度， $ho_{m}$ 為天體B密度。

或者等效於：

$R_{m}$ 為天體A半徑， $M_{M}$ 為天體A質量， $M_{m}$ 為天體B質量。

由此，根據地球和火星的數據，可以算出地球對於火星的洛希極限為~8982 km（質心距），火星對於地球的洛希極限為~3817 km，而兩者平均半徑和為~9762 km。所以可以推斷出，在兩者相距10公里的情況下，火星應該並不會被地球撕碎（和我想的有出入啊）。

（piu~ 火星差點被題主害死，好險。。）

（後面也開始開腦洞了）

不過這麼近的距離會造成什麼後果呢？題主沒說明是怎麼變成相距10公里的狀態的，咱就假設是上帝突然把火星移動過來的，然後和地球同步運動吧。為啥不說是演化形成的呢？因為不可能，因為根據現在的行星吸積形成理論，這麼近的距離早就融合在一起了。那為啥不是慢慢接近的呢？不是上帝也不能讓兩者只停在十公里的位置吧，要是人工減速得需要多少火箭啊。。_(:з」∠)_

好，現在火星突然biu~的一下閃現了過來參觀地球，人類首先體驗到的應該是重力的變化。火星的表面重力是0.377g，地球的三分之一強，所以地球上正對火星那邊的人會感覺到突然體重變輕了1/3（女士的福音！可惜是感覺到的重力而已，並非質量），而背面則會突然覺得重了2.5%。不過在上下左右側對火星的人就比較可憐，突然跟沒喝脈動似的傾斜了有木有。。至於建築之類的，對結構力學沒研究不大清楚，不過猜想在1/3縱向力的側向拉力作用下會很容易倒塌吧。。

然後取決於火星出現的位置，人們的白天黑夜會受到嚴重影響。如果是在地球和太陽中間的話晝半球的很多人就會覺得天空變黑了。火星半徑是地球的一半多點，也就是說在十公里這種距離下，能完全遮蓋住大概1/4的地球晝半球，人們會看到超級日食（壯麗的日冕看不見的日食哪裡好看了！）。暗處溫度也會開始下降，不過由於地球大氣流動和表層物質比熱的關係，短時間內並不會有太多影響。如果火星出現在地球側面呢？火星反照率為0.15，月球反照率為0.136，算上距離和半徑大小的話，反射太陽的光度應該是滿月的62億倍，即使與太陽地球呈直角，也有30億倍，視星等比太陽還高，大約-36.4等（我有沒有算錯啊。。）。也就是說，夜半球有一半比白天還亮（誰搶走了我的睡眠時間！）。如果火星出現在地球背面，夜半球的人們應該會看到一個只有邊緣是紅色的紅火星（大氣折射陽光），具體討論的話不好計算（我會告訴你是我不會么。。_(:з」∠)_），就先這麼說下好了。

再然後么，由於火星引力的影響。地球上的水啊大氣啊甚至岩漿都會開始向火星方向移動，人類感受到的就是大風暴、大海嘯、巨型火山爆發，人類開始處於滅絕的境地。地球大概會變成一個朝向火星的半球是一片汪洋，背向火星的半球陸地增多的情況（海平面下降）。而且背面的大氣壓也會下降，倖存下來的人類都會出現高原反應的吧。。什麼？人造衛星也會被影響？人類都快末日了還有空管衛星？

之後月球也會來湊熱鬧，因為火星突然出現在離地球很近的地方，月球受到的引力突然增大10%，本來的軌道速度無法抗衡突然增長的引力，月球開始向中間的地球/火星運動。經過一段時間的拉扯，終於光榮的回歸到地球/火星的懷抱。由於月球太大，不論它撞上地球還是火星，都會是災難性的，兩個物體都會被撞裂，然後飛濺出去的物質軌道上形成美麗的環，剩下的大部分物質會融合到一起。而在這個過程中，人類早就拜拜了，或者說任何生命都要拜拜了。。（即使是撞到火星，飛濺的物質對地球生命也是毀滅性打擊）

如果說上帝維持火星同步地球運動穩定時沒藍了怎麼辦？顯而易見，在引力的作用下，火星會向地球靠攏，然後兩者撞在一起（真正的火星撞地球！）。幸好兩者的初始距離只有十公里，對於行星來說也就挪動一下，不會對星球造成太大的影響，只是揚起點「灰塵」罷了。當然，這對地球上的生命還是嚴重的打擊，不只是撞擊的影響，還有大氣和水的流動，環境會天翻地覆，活下來的應該會看到一個不對稱啞鈴型的星球（領域突然變多了有木有！）。不過也高興不了多久，月球該撞還是會撞上來，大家佔了多少地盤還是會一起拜拜。。

其他還有啥影響，歡迎大家一起開腦洞 &<(￣▽￣)~[]*

話說寫到一半的時候就在想，本來在認真的解釋問題，怎麼半路開啟逗比模式了呢。。_(:з」∠)_

*圖片、公式和數據引用自Wiki

這麼近啊，，山崩地裂，滿目洪荒，樓歪歪，海洋會淹沒朝向火星的那一面地球表面。又因為地球自轉，所以地球都被洗了一遍。你看看2012啥樣那就是啥樣。

你們分析的竟然那麼麻煩，僅相差10公里的話會怎樣？當然是撞在一起了啊！！！

如果你非要讓這倆星球相距這麼近，結果就是地球和火星相撞。因為火星沒有磁場，沒有斥力，那麼近，同時繞太陽運轉，火星體積小，地球會把它撞出自己是的軌道。

牛頓不允許他們倆在一起

看不見什麼了，火星完全擋住陽光。會覺得身體有點飄

洛希極限會使潮汐作用將其中一個天體撕扯粉碎，所以不存在這種現象

為什麼非得是10km？為什麼不能是1km，100km，1000km？

題主你先告訴我你的理由我再告訴你我的回答。

我幾年前做夢夢到了這個場景，特別嚇人！還想把它變成漫畫呢多謝你們的理論知識，和我設想的基本一致看來我腦洞開得還是不錯滴！話說兩個星球應該都會被「潮汐鎖定」吧，其實我是想說有沒有一個讓火星離地球足夠近但同時又相對安全的距離，10公里太近了！