天體力學與重力
潮汐力
為什麼海洋會在朝向月球和背向月球的兩側都鼓起?答案是潮汐力,而它並非來自重力本身,而是來自重力的不均勻。由於地球近側被拉得比遠側稍強,整個行星沿指向月球的連線被拉伸——擠成一個輕微的橄欖球形,兩端各鼓起一塊。
潮汐力是一個延展天體內部重力拉扯的差異。重力隨距離減弱,所以物體最靠近源的部分受到的拉力強於最遠的部分;在天體自身的參考系中,這種差異表現為沿指向源的連線的拉伸和橫向的輕微擠壓。潮汐力隨你靠近源而陡增——它正比於質量除以距離的立方——所以一個近處的小天體能掀起遠比遠處巨物更強的潮汐。月球雖在太陽旁顯得渺小,卻僅因近得多而主導地球的潮汐。
潮汐在天體物理中無處不在。它們把衛星鎖定為始終朝向行星、緩慢把月球推離地球同時拉長我們的一天、通過反覆擠揉加熱木衛一和木衛二這類衛星的內部、扭曲乃至撕裂過於接近的恆星與星系,並在極端情形下產生把落入黑洞之物拉成「麵條」的拉伸。
木衛一在其略帶偏心的軌道上時近時遠,被潮汐力反覆擠壓拉伸;這無休止的擠揉把它的內部加熱到足以使木衛一成為太陽系中火山活動最劇烈的天體。
潮汐擠揉是一種強大到足以驅動全球火山活動的熱源。
兩個潮汐隆起並不是簡單地「一側月球把水拉起、另一側靠離心力」;兩個隆起都源於差異重力造成的同一種拉伸,遠側的隆起是真實的,並非假象。
又稱
另見