希尔球
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希尔球,又称洛希球,粗略来说,是环绕在天体(像是行星)周围的空间区域,那里被它吸引的天体(像是卫星)受到它的控制,而不是被它绕行的较大天体(像是恒星)所控制。因此,行星若要留住卫星,卫星的轨道必须在行星的希尔球内。同样地,月球也有它的希尔球,任何位于月球的希尔球内的天体将会成为月球的卫星,而不是地球的卫星。
更精确的说法,希尔球约为一个小天体在面对着一个大许多的天体的重力影响下,只会受到摄动影响的引力球范围。这是美国天文学家乔治·威廉·希尔以法国天文学家爱德华·洛希的工作为基础所定义的,由于这个缘故,它有时也被称为洛希球。
为了说明,以考虑木星环绕着太阳为例,对太空中任何的点,可以计算下面三种力的总和:
木星的希尔球是以木星为中心,这三种力量的总和永远都指向木星的最大的球。一般来说,它是围绕在绕着主要天体的次要天体周围的球形,在这个球形内的净力是一个指向次要天体的向心力。因此,希尔球在我们的例子中是描述一颗小的天体,像是卫星或人造卫星可以在木星附近稳定的绕着木星运转,而不会单纯的进入椭圆轨道绕着太阳运转的最大极限范围。
在两个天体中心的连线方向上,希尔球的边界在拉格朗日点L1上,这也是次要天体的影响力最短的方向,限制了希尔球的大小。若超越了这个距离,第三个天体环绕着次要天体(此处以木星为例)的轨道就至少会有一部分逸出了希尔球,并且将会受到主要天体(此例中为太阳)渐增的潮汐力摄动,最后终将绕着后者运转。
虽然都是与洛希有关的术语,但洛希球绝不能和洛希极限或是洛希瓣混淆在一起。洛希极限是仅由重力维系的物体受到潮汐力作用开始被破坏的距离;洛希瓣描述的是一个环绕在两个天体周围的轨道,会造成这两个天体竞逐捕获这个天体的距离界限。