别光看特效！刘慈欣、吴京带你看懂《流浪地球》里的科学奥秘( 二 ) _小知识

木星的引力弹弓是怎么回事？
航天中存在引力弹弓现象，操纵它，可以令航天器零耗损低改变偏向、晋升速度，送达方针轨道。

引力弹弓一般发生在一对重量相差悬殊的天体之间。这里我们用木星（红色球）和地球（蓝色球）举个例子，如图a和图b所示。
地球以速度V接近木星，而木星在轨道上以速度U运行↓↓↓

图a 引力弹弓的示意图
足够接近后，地球被木星引力抓住，牵引，优雅地转体半周，然后像掷铁饼那样甩出去↓↓↓

图b 引力弹弓的示意图
【别光看特效！刘慈欣、吴京带你看懂《流浪地球》里的科学奥秘】感激木星甘当人梯的奉献精力，地球获得了木星的轨道速度U ，叠加上原有的速度V ，速度增添到了U+V 。地球的速度和能量都增添了，却没有耗损任何燃料，就奔着新家园去了。

但若是变轨时离一颗巨行星太近的话，这趟“不雅光观光”可就要不怎么兴奋了。
接近木星时，行星策动机多量熄火
本地球接近木星时，人类俄然遭遇了庞大危机：数千台行星策动机故障熄火了，全球地动，火山爆发，岩浆淹没了地下城……

图中红线部门为长城
为什么几千台策动机遇同时熄火呢？为什么地动、火山都赶在这个时辰来凑热闹呢？这一切灾难的根源是“洛希极限” ，简单说就是地球离木星太近了，太近会发生什么呢？
跨越洛希极限会发生什么呢？
洛希极限（Roche limit）是天文学中的一个特别的距离。当两个天体的距离少于洛希极限时，它们就倾标的目的于被“潮汐力”撕碎。
计较表白，地球和木星的距离若是低于103万公里，那么大气就会在潮汐力的感化下离开地球；若是距离低于7.44万公里，那整个地球城市被撕碎。
潮汐力有多恐怖，我们拿一个茶壶和茶杯举例子：

图 c 用来演示潮汐力的茶杯
我们在杯壁顶部倒一些水，让它在重力感化下标的目的着杯底滑落。越接近杯底，水滴会越拉越长，最后被拉扯到了扯破的极限。这个极限就可以被认为是这个茶杯对水滴的“洛希极限” 。
木星的引力场，现实上就是如许一个“茶杯” 。地球尺寸很大，当它接近木星时，离木星较近一侧受到的引力，将比力远一侧大得多，是以会像水滴一样被逐渐扯破。
《流离地球》片子中，地球已经达到了地木“流体洛希极限”（地木距离103万公里）。在此处，液体和气体不再能被地球引力束厄局促，而倾标的目的于逃逸；而岩石还勉强能凭借自身的硬度对峙一会儿↓↓↓

别光看特效！刘慈欣、吴京带你看懂《流浪地球》里的科学奥秘( 二 )

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