苏梅克列维9号彗星是什么星体？为什么会被木星撕碎？

苏梅克列维9号彗星就是一颗普通的彗星，只是由于它撞上了木星，才更为出名。

这颗彗星之所以被叫做“苏梅克列维9号”，是因为这颗彗星由美国天文学家尤金·苏梅克及其妻子罗琳·苏梅克，以及天文爱好者大卫·列维三个人共同发现，这是他们合作发现的第九颗彗星，按照国际惯例，这颗彗星以他们三人姓氏命名，并后缀为9号。

这颗彗星原本是围绕着太阳运行，后来被木星强大引力俘获，成为了木星的一个卫星，最终撞入木星大气层。1993年3月24日，苏梅克夫妇和列维在美国加州帕洛玛天文台观测近地天体时，无意中偶尔发现的。发现的时候，这颗彗星已经围绕木星公转了一段时间了。

科学家们通过建模追溯它的过去，认为这颗彗星曾经是一颗绕日公转的短周期彗星。但由于其轨道经过木星附近，被具有太空吸尘器称号的木星引力所捕获，成为了一颗木星卫星。科学家们确信，这颗彗星早就被木星捕获了，时间约在1970年之前甚至更早，但问题是人们在1993年之前，并没有发现这颗彗星的踪迹。

当发现这颗彗星时，它就已经碎裂成许多小碎块。

研究认为，这颗彗星很可能是在1992年7月7日最靠近木星时，被木星强大的引力潮汐力撕碎了。苏梅克列维9号彗星围绕着木星是一个很扁的椭圆轨道，远木点距离达到0.33AU（约5000万公里），近木点只有几万公里，公转周期约2年。

1992年7月7日，这颗彗星极度接近木星，距离木星云顶只有4万公里，木星是一个半径约7万公里硕大星球，因此这个距离只有木星半径的57%，这颗本来就不牢固的彗星就被木星潮汐力撕碎了。通过计算，1994年7月份这堆木星碎片又将到达轨道近木点，距离木星大气层表面只有约4.5万公里。

科学家们认为这堆碎片很可能难逃木星引力，被拉扯撞入大气层，将会是人类观测彗木相撞的难得机会，是人类首次观测到小行星撞击太阳系行星。

撞击能量是地球核弹头总量的4000倍

NASA将调动哈勃望远镜和正在赶往木星的伽利略探测器，甚至正在飞往太阳系外，距离木星60亿公里的旅行者2号，都对准了木星，等待观测时机到来。果不出所料，这些碎片于1994年7月17日4点15分开始，鱼贯地向木星大气层撞去。

望远镜记录了这次旷古奇观，人们看到了木星大气层不断被爆炸释放出来的亮光，一共有21个碎块先后撞击和爆炸，一直持续了130多个小时，一直到22日8点12分才结束。

爆炸的结果在木星大气层留下了4个巨大的黑色疤痕，每个直径都有数万公里，都可以放入几个地球，这些疤痕过了许久才渐渐散去。由于距离很远，人们看到的只是不断闪烁星星点点的火光，如果隔得近就是人类从没有看到过的恐怖场景了。

要知道木星体积是地球的1316倍，质量是地球的318倍啊，这个撞击在木星上形成了数万公里的大坑，想一想如果在地球上爆发，是个什么后果？

科学家们经过计算，这21块碎片撞击的总能量相当40万亿吨TNT烈性炸药同时爆炸，也就是约30亿颗广岛原子弹的爆炸威力。常有人说，人类已经掌握毁灭自己若干次的核弹头，这些核弹一共有多少呢？据统计加起来也就约100亿吨TNT当量左右。那么这次苏梅克列为9号彗星撞击木星的威力，就是人类拥有核弹总量的4000倍，如果掉在地球上，要毁灭人类多少次呢？

现在来说说这颗彗星为什么会被木星撕碎呢？

有研究认为，这颗彗星在没有解体前，大约在5公里长，正好相当6500万年前撞击地球，导致恐龙灭绝那颗10公里直径小行星的半径。但这颗彗星是一个长条形，而且作为彗星的彗核，质地是较为松散的。

所有的彗星组成都差不多，是一种密度较小由冰雪和尘埃石块组成的天体，因此也叫脏雪球。苏梅克列维9号也是一样，所以才被称为彗星。

但它为什么会被木星撕碎呢？要了解这个知识点，就必须弄清两个概念，一个叫潮汐力，也叫引潮力；还有一个叫洛希极限。

引潮力是由于引力作用导致天体变形的扭曲力

万有引力定律表述为：F=GMm/r^2，这里的F表示引力大小，G代表引力常量，M和m代表两个引力相互作用的天体，r为它们之间质点距离。从这个定律，我们可以看出，引力大小是与作用双方天体质量乘积成正比，与距离平方成反比的。

但这个引力大小只是相对于两个天体整体而言，而引潮力则是引力对这个天体不同的部位而言。根据根据引力大小与距离平方成反比的规律，一个天体引力核心到另一个天体不同部位距离是不一样的，因此这些不同部位受到的引力作用也是不一样的。而且天体还在自转和公转，这些不同部位受到的引力作用就在不断变化。

这样就形成了引力对这个星球不断的扭曲力，这就是引潮力或者说潮汐力。

引潮力会让天体产生变形，尤其是流体的变化更明显，刚体（也就是岩石类）虽然不明显，但变形是必然的。我们地球海洋就是以潮汐的现象，反映了太阳和月亮对地球的引潮力。

月亮正对着地球的海洋，受到的引力牵制最大，因此就会涨起来，发生涨潮现象；而地球背对月亮的另一面，引力最小，因此地球引力拉住海水的力量也最小，也同样会涨起来。地球两侧受到的引潮力相对较小，因此海水被吸走了，形成落潮。地球每天自转一圈，每个地方都会轮流面对月亮，这就是地球一天潮汐涨落两次的原因。

地球潮汐主要受太阳和月亮两个天体的影响，太阳引力虽然很大，但距离是月亮的约40倍，根据引力大小与距离平方衰减的规律，月亮引力比太阳对地球影响更大，是太阳引潮力的2.5倍，因此是导致地球潮汐的主要力量。但太阳对地球的潮汐力也是不容忽视的，因此当太阳、月亮与地球在同一条直线时，是地球海潮最大的时候，叫大潮，这也是日食或月食时，潮水最大的原因。

洛希极限，是指一个天体能够忍受引潮力的最大极限。

这个极限发生在一个天体自身的引力与第二个天体造成的潮汐力相等时的距离。这时巨大的潮汐力让靠近大天体的较小天体，不但流体极端变形，就是刚体也会变形很厉害，直到突破刚体星球承受极限，最终破碎，成为大天体的碎片环，就像土星环。

洛希极限的计算公式，刚体卫星（较小天体）的洛希极限d≈1.26R（pM/pm）立方根；流体卫星的洛希极限≈2.243R（pM/pm）立方根。这里的d表示洛希极限，也就是两个天体质心之间距离；R为大天体半径；pM为大天体密度，pm为小天体密度。

根据这个公式，我们可以计算出苏梅克列维9号彗星与木星的洛希极限。彗核的密度和水差不多，也就是约1g/cm^3，木星的密度为1.326g/cm^3，半径为71492 km。彗星是属于刚体还是流体呢？没有找到这方面的资料，因此我们按两种天体公式都算一下，取个折中；

将前面的参数代入公式，如果按流体计算，苏梅克列维9号彗星与木星的洛希极限d≈2.243*71492*（1.326/1）立方根≈176171km；如果按刚体计算，则洛溪极限d≈1.26*71492*（1.326/1）立方根≈98964km。流体和刚体天体洛希极限的平均数为137567.5km。

这个洛希极限是到木星质心的距离，因此要刨去木星半径，这样彗星距离木星大气层表面的距离就是不得小于66075.5公里，小于这个洛希极限，彗星就必然会被木星引力潮汐力撕碎。而1992年7月7日，苏梅克列维9号彗星距离木星大气层表面才40000公里，不撕碎才怪呢。

如果完全按刚体计算，就要到更近距离才会被撕裂；按照流体计算，彗星应该在更远的地方就被潮汐力撕碎了。因此这颗彗星是不是在更早的时候就被撕碎，也值得怀疑。

大小天体被引力拉下时，都会粉身碎骨

其实，苏梅克列维9号彗星的21块碎片，在以每秒约60公里速度掉落木星大气层时，高温高压还会把它们炸得粉碎，但并不影响这些更小却成团碎块的撞击力度，因此才会出现那么巨大能量。

一般小行星光临地球，被引力拉下掉落到地表时，都早已粉身碎骨了。较大的小行星是受到洛希极限的极度扭曲而迸裂，而一些较小的陨石，更多是在高速下坠过程，被高温高压所炸裂。刚体碎块在体积很小时，受到的电磁作用力比万有引力大多了，小的岩石碎块就不会受到洛希极限控制了。但却忍受不了高温高压，内外热度不均而发生的炸裂。

更小的小陨石掉到地上只是烧蚀了外面一层，整个还是完整的，并没有炸裂，就是因为太小了，刚体金属或岩石结构的电磁作用力，远远大于引潮力的缘故。

这就是苏梅克列维9号被木星撕碎的道理。各位觉得说清楚了吗？还有什么疑问或者不同看法，欢迎在评论区留下宝贵意见。感谢阅读，如果喜欢我的文章，请别忘了关注和点赞，再次感谢。