【2006年8月15日的国际天文学联合会上定义了行星的新标准-查字典问答网
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  【2006年8月15日的国际天文学联合会上定义了行星的新标准,冥王星被排除...2006年8月15日的国际天文学联合会上定义了行星的新标准,冥王星被排除在行星之列而降为“矮行星”.另外,根据新标准】

  2006年8月15日的国际天文学联合会上定义了行星的新标准,冥王星被排除...

  2006年8月15日的国际天文学联合会上定义了行星的新标准,冥王星被排除在行星之列而降为“矮行星”.另外,根据新标准从理论上可分析出:如果地球和月球还能继续存在几十亿年,月亮有可能成为行星.由于两者之间潮汐力的作用,月亮与地球的距离每年增加乐3.75cm,地球和月球的共同质心(地球和月球作为独立双星系统相互环绕的中心)转移到地球之外,那时月亮可能成为行星了.已知地球的质量M=5.97*10^24kg,地球的半径R=6.37*10^6m,月球的质量m=7.36*10^22kg,月地中心距离L=3.84*10^8m,按上述理论估算月亮还需经多少年才可能成为行星?(结果保留两位有效数字)

1回答
2020-02-23 22:37
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刘国枝

  先根据“双星系统”的规律,证明双星“到它们质心的距离与质量”成反比.

  设双星相互之间的万有引力是F,则:

  F=m1*ω2*r1=m2*ω2*r2

  显然:m1*r1=m2*r2

  双星之间的距离L=r1+r2

  由上两式,r1=[m2/(m1+m2)]*L

  取上式中m1为地球质量,m2为月球质量,L为月地距离,r1就是开始“地球中心”到“地月质心”的距离.

  代入,解出:

  r1=[m2/(m1+m2)]*L

  =[7.36×10^22kg/(5.97×10^24kg+7.36×10^22kg)]×(3.84×10^8m)

  ≈4.676×10^6m(小于地球半径,质心在地球内)

  每年月地距离增加3.75cm,就相当于地球到质心的距离增加了:(双星的质量不变,r1与L成正比)

  Δr1=[m2/(m1+m2)]*ΔL

  =[7.36×10^22kg/(5.97×10^24kg+7.36×10^22kg)]×(3.75×10^(-2)m)

  ≈4.57×10^(-4)m

  后来,它们的质心移到“地球”表面处,就相当于质心移了距离R-r1,经历的时间:

  T=(R-r1)/Δr1

  ≈(6.37×10^6m-4.676×10^6m)/[4.57×10^(-4)m/年]

  ≈3.7×10^9年=37×10^8年=37亿年

2020-02-23 22:38:19

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