Nếu trái đất có vành đai như Sao Thổ: Một vài suy nghĩ thêm về hậu quả


9

Tôi đã xem qua video này gần đây, nơi các nghệ sĩ miêu tả nó sẽ trông như thế nào nếu Trái đất có vành đai như Sao Thổ. http://www.wimp.com/earthrings/

Xin lưu ý: Video đã chứa một số thông tin về những gì tôi hỏi ở đây, nhưng tôi không thể đánh giá độ tin cậy của nó, do đó tôi đánh giá cao bất kỳ suy nghĩ khoa học nào về nó :)

1) Trái đất có khoảng cách khoảng 1 AU so với mặt trời, Sao Thổ trong khoảng từ 9 đến 10. Do đó, lực hấp dẫn của Mặt trời sẽ có ảnh hưởng mạnh hơn nhiều đến các vành đai này. Liệu nó đã đủ để làm biến dạng các vòng (ví dụ, thậm chí dẫn đến các mặt trời "đánh cắp" các bộ phận của nó) hoặc các vòng vẫn có hình dạng chiếc nhẫn?

2) Làm thế nào tốt các đối tượng trong các vòng như vậy có thể nhìn thấy từ trái đất? Các vành đai Sao Thổ chủ yếu là bụi và băng theo như tôi biết, nhưng chắc chắn có một số vật thể lớn hơn. Tùy thuộc vào vật liệu và kích thước, một số vật thể có thể nhìn thấy bằng mắt thường, phải không? Có (có thể có) một công thức để tính toán các vật liệu và kích thước được yêu cầu để đạt được điều này?

3) Những chiếc nhẫn đó sẽ không liên tục mưa hạt trên trái đất? Sẽ có nguy cơ tác động nguy hiểm cao hơn nhiều đối với dân số trái đất?

4) Màu sắc được sử dụng trong video có chính xác không? Họ không phụ thuộc vào góc độ? Bầu khí quyển của chúng ta có ảnh hưởng gì đến họ?

5) Những chiếc nhẫn đó có cùng độ nghiêng quỹ đạo hay chúng sẽ khác với trái đất đến mức độ khác biệt có thể nhìn thấy?

6) Những cái bóng này sẽ gây ra cái gì trên trái đất? Liệu chúng có đủ dày đặc để "che khuất" những dải đất hoàn chỉnh?

Tôi biết rằng đây là những câu hỏi giả định. Nhưng tôi thấy nó, đặc biệt là một tác giả của khoa học viễn tưởng và giả tưởng, dù sao cũng rất thú vị.

Cám ơn sự quan tâm của bạn!

Pat

Câu trả lời:


12

Đây là một vấn đề lớn, vì vậy tôi sẽ chia nó thành nhiều phần dựa trên các câu hỏi bạn đã hỏi:

1) Trái đất có khoảng cách khoảng 1 AU so với mặt trời, Sao Thổ trong khoảng từ 9 đến 10. Do đó, lực hấp dẫn của Mặt trời sẽ có ảnh hưởng mạnh hơn nhiều đến các vành đai này. Liệu nó đã đủ để làm biến dạng các vòng (ví dụ, thậm chí dẫn đến các mặt trời "đánh cắp" các bộ phận của nó) hoặc các vòng vẫn có hình dạng chiếc nhẫn?

Mặt trời sẽ không có quá nhiều ảnh hưởng bởi vì các vòng đều bị ràng buộc bởi lực hấp dẫn riêng lẻ với trái đất (tương tự như mặt trăng và bạn không thấy mặt trăng bị ảnh hưởng bởi mặt trời, về mặt hấp dẫn; các vòng sẽ ở gần trái đất hơn và do đó thậm chí ít bị ảnh hưởng hơn).

Mặt trăng, mặt khác, sẽ làm méo mó một vài chiếc nhẫn do cộng hưởng quỹ đạo (tương tự như Titan quăn: https://en.wikipedia.org/wiki/Rings_of_Saturn#Colombo_Gap_and_Titan_Ringlet và khoảng cách cộng hưởng trong vành đai tiểu hành tinh do các hành tinh sao Mộc: https : //en.wikipedia.org/wiki/Kirkwood_gap ), và hiệu ứng của nó sẽ rõ rệt hơn vì nó ở gần trái đất hơn Titan so với Sao Thổ, mặc dù chỉ giới hạn ở một số vùng cộng hưởng. Cũng sẽ có những gợn sóng nếu mặt phẳng của mặt trăng khác với mặt phẳng của các vòng ( http://bloss.discovermagazine.com/badastronomy/2009/06/11/saturns-rings-do-the-wave/#. U7VjpvmSw08 ).

2) Làm thế nào tốt các đối tượng trong các vòng như vậy có thể nhìn thấy từ trái đất? Các vành đai Sao Thổ chủ yếu là bụi và băng theo như tôi biết, nhưng chắc chắn có một số vật thể lớn hơn. Tùy thuộc vào vật liệu và kích thước, một số vật thể có thể nhìn thấy bằng mắt thường, phải không? Có (có thể có) một công thức để tính toán các vật liệu và kích thước được yêu cầu để đạt được điều này?

Hầu hết vật chất trong vành đai Sao Thổ là các hạt có kích thước lên tới vài mét ( http://saturn.jpl.nasa.gov/faq/FAQSaturn/#q6 ). Độ phân giải của mắt người là khoảng 1 '( Mặt trăng chỉ có 60 pixel? ), Có nghĩa là ở khoảng cách khoảng 1 đến 1,5 bán kính Trái đất (được đưa ra bởi giới hạn Roche của trái đất; đây là nơi sẽ có các vòng tròn), mắt có thể giải quyết những thứ trên một vài km kích thước. Tuy nhiên, Sao Thổ cũng có các mặt trăng chăn cừu, có kích thước vài chục km. Những mặt trăng như vậy, nếu có, sẽ có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Ngoài ra, các khoảng trống sẽ được nhìn thấy rõ ràng, vì chúng thường đủ lớn.

3) Những chiếc nhẫn đó sẽ không liên tục mưa hạt trên trái đất? Sẽ có nguy cơ tác động nguy hiểm cao hơn nhiều đối với dân số trái đất?

Sẽ có va chạm / tương tác trong các vòng (Tôi đoán, sửa tôi nếu tôi sai) sẽ gửi các hạt về phía trái đất. Tuy nhiên, các hạt sẽ bị ném sẽ là những hạt nhẹ hơn, nhỏ hơn (bảo toàn động lượng, v.v.) và thông thường các thiên thạch nhỏ khá vô hại. Chúng cũng sẽ chậm hơn các thiên thạch thông thường đi vào trái đất với tốc độ trên 20 km / giây, do chuyển động quỹ đạo của trái đất không cộng lại trong trường hợp này. Tôi hơi không chắc chắn về hậu quả của việc chúng chậm hơn, nhưng dù sao, các thiên thạch nhỏ hơn về mặt kỹ thuật nên khá vô hại. (Ngoài ra, tôi không thể tìm thấy các tài liệu tham khảo phong nha nào khác ngoài: http://science.how wareworks.com/question486.htm )

4) Màu sắc được sử dụng trong video có chính xác không? Họ không phụ thuộc vào góc độ? Bầu khí quyển của chúng ta có ảnh hưởng gì đến họ?

Tôi cũng tin là vậy. Phần này hiển thị hình ảnh màu thực của các vòng từ hai góc khác nhau và dường như không có sự thay đổi đáng kể nào về màu sắc: https://en.wikipedia.org/wiki/Rings_of_Saturn#Subdivutions_and_strucutions_within_the_rings . Bầu khí quyển có thể sẽ ảnh hưởng đến các vòng gần với đường chân trời, với màu sắc đỏ hơn tương tự như mặt trời mọc / hoàng hôn và mặt trăng / mặt trăng.

5) Những chiếc nhẫn đó có cùng độ nghiêng quỹ đạo hay chúng sẽ khác với trái đất đến mức độ khác biệt có thể nhìn thấy?

Phụ thuộc phần lớn vào lịch sử hình thành. Câu hỏi thường gặp này ở đây thảo luận về vấn đề này khá tốt: http://saturn.jpl.nasa.gov/faq/FAQSaturn/#q14

6) Những cái bóng này sẽ gây ra cái gì trên trái đất? Liệu chúng có đủ dày đặc để "che khuất" những dải đất hoàn chỉnh?

Sẽ có bóng tương tự như do mây, vì các vòng không quá dày hoặc dày đặc. Trong nhiều bức ảnh của Cassini, bạn có thể nhìn xuyên qua các vòng tròn, vì vậy có khả năng ánh sáng mặt trời vẫn sẽ xuyên qua, nhưng sẽ bị mờ đi (sẽ rất thú vị khi nhìn thấy yếu tố nào; tôi không thể chắc chắn với kiến ​​thức của mình) . Ngoài ra, hãy nhớ rằng trái đất vẫn sẽ quay nhưng hệ thống vành đai sẽ tĩnh động, do đó sẽ có những khoảng thời gian tối kéo dài trong ngày cho một số vùng vào các thời điểm khác nhau trong năm.

Tôi sẽ thêm nhiều hơn cho điều này nếu một cái gì đó đến với tâm trí. Tôi hy vọng nó sẽ có ích.


2
Điều này không chỉ hữu ích, những hiểu biết tuyệt vời, cảm ơn bạn rất nhiều! Tôi chưa thể nâng cao danh tiếng của mình ở đây, nhưng tôi đã biến nó thành câu trả lời được chấp nhận. Cảm ơn bạn vì nỗ lực của bạn, nó thực sự thú vị.
Patric Hartmann

Tôi sẽ quan tâm đến việc mở rộng trên # 6 (nếu điều đó phù hợp). Làm thế nào các vòng sẽ ảnh hưởng đến thời tiết và nhiệt độ trên Trái đất?
duzzy
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.