"Wenn die Erde Ringe wie Saturn hätte": Ein paar weitere Gedanken zu den Folgen


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Ich bin kürzlich auf dieses Video gestoßen, in dem Künstler darstellten, wie es aussehen würde, wenn die Erde Ringe wie Saturn hätte. http://www.wimp.com/earthrings/

Bitte beachten Sie: Das Video enthält bereits einige Informationen zu dem, was ich hier frage, aber ich kann seine Zuverlässigkeit nicht beurteilen, daher würde ich mich über wissenschaftliche Gedanken darüber freuen :)

1) Die Erde hat ungefähr einen Abstand von 1 AE zur Sonne, Saturn zwischen 9 und 10. Die Schwerkraft der Sonne hätte daher einen viel stärkeren Einfluss auf diese Ringe. Wäre es schon genug, die Ringe zu verzerren (z. B. sogar dazu, dass die Sonne Teile davon "stiehlt") oder hätten die Ringe noch eine Ringform?

2) Wie gut wären die Objekte in solchen Ringen von der Erde aus sichtbar? Die Saturnringe bestehen meines Wissens hauptsächlich aus Staub und Eis, aber es gibt sicherlich einige größere Objekte. Je nach Material und Größe wäre ein Objekt wahrscheinlich mit bloßem Auge sichtbar, oder? Gibt es (wahrscheinlich ja) eine Formel, um zu berechnen, welche Materialien und Größen erforderlich sind, um dies zu erreichen?

3) Würden diese Ringe nicht ständig Partikel auf die Erde regnen? Wäre das Risiko gefährlicher Auswirkungen für die Erdbevölkerung viel höher?

4) Sind die im Video verwendeten Farben präzise? Hängen sie nicht vom Winkel ab? Welchen Einfluss hätte unsere Atmosphäre auf sie?

5) Hätten diese Ringe die gleiche Umlaufbahnneigung oder würden sie sich in einem Ausmaß von dem der Erde unterscheiden, in dem der Unterschied sichtbar wird?

6) Welchen Schatten würden diese Ringe auf der Erde verursachen? Würden sie dicht genug sein, um komplette Landstriche "abzuschatten"?

Mir ist bewusst, dass dies hypothetische Fragen sind. Aber ich finde es, besonders als Autor von Science-Fiction und Fantasy, trotzdem sehr interessant.

Danke für dein Interesse!

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Antworten:


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Dies ist eine große Sache, daher werde ich sie anhand der von Ihnen gestellten Fragen in Teile aufteilen:

1) Die Erde hat ungefähr einen Abstand von 1 AE zur Sonne, Saturn zwischen 9 und 10. Die Schwerkraft der Sonne hätte daher einen viel stärkeren Einfluss auf diese Ringe. Wäre es schon genug, die Ringe zu verzerren (z. B. sogar dazu, dass die Sonne Teile davon "stiehlt") oder hätten die Ringe noch eine Ringform?

Die Sonne hätte keinen allzu großen Einfluss, da die Ringe alle einzeln gravitativ an die Erde gebunden sind (ähnlich wie der Mond, und Sie sehen nicht, dass der Mond gravitativ von der Sonne beeinflusst wird; die Ringe sind viel näher an der Erde und damit noch weniger betroffen).

Andererseits würde der Mond aufgrund von Orbitalresonanzen einige Ringe verzerren (ähnlich wie bei Titan Ringlets: https://en.wikipedia.org/wiki/Rings_of_Saturn#Colombo_Gap_and_Titan_Ringlet und Resonanzlücken in Asteroidengürteln aufgrund jovianischer Planeten: https : //en.wikipedia.org/wiki/Kirkwood_gap ), und seine Wirkung wäre viel ausgeprägter, da es näher an der Erde liegt als Titan am Saturn, obwohl es auf einige wenige Resonanzregionen beschränkt ist. Es kommt auch zu Wellen, wenn sich die Ebene des Mondes von der Ebene der Ringe unterscheidet ( http://blogs.discovermagazine.com/badastronomy/2009/06/11/saturns-rings-do-the-wave/#). U7VjpvmSw08 ).

2) Wie gut wären die Objekte in solchen Ringen von der Erde aus sichtbar? Die Saturnringe bestehen meines Wissens hauptsächlich aus Staub und Eis, aber es gibt sicherlich einige größere Objekte. Je nach Material und Größe wäre ein Objekt wahrscheinlich mit bloßem Auge sichtbar, oder? Gibt es (wahrscheinlich ja) eine Formel, um zu berechnen, welche Materialien und Größen erforderlich sind, um dies zu erreichen?

Die meiste Materie im Saturnring sind Partikel mit einer Größe von bis zu einigen Metern ( http://saturn.jpl.nasa.gov/faq/FAQSaturn/#q6 ). Die Auflösung des menschlichen Auges beträgt ungefähr 1 '( Ist der Mond nur 60 Pixel? ), Was bedeutet, dass in einem Abstand von ungefähr 1 bis 1,5 Erdradien (gegeben durch die Roche-Grenze der Erde; hier werden die Ringe sein) die Auge kann Dinge über ein paar Kilometer Größe lösen. Saturn hat jedoch auch Hirtenmonde, die einige zehn Kilometer groß sind. Solche Monde wären, falls vorhanden, mit bloßem Auge sichtbar. Auch die Lücken wären deutlich sichtbar, da sie oft groß genug sind.

3) Würden diese Ringe nicht ständig Partikel auf die Erde regnen? Wäre das Risiko gefährlicher Auswirkungen für die Erdbevölkerung viel höher?

Es würde Kollisionen / Wechselwirkungen in den Ringen geben (ich vermute, korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege), die Partikel auf die Erde schicken würden. Die Partikel, die geworfen werden, sind jedoch die leichteren, kleineren (Impulserhaltung usw.), und normalerweise sind kleine Meteoroiden ziemlich harmlos. Sie sind auch langsamer als die üblichen Meteoroiden, die mit über 20 km / s in die Erde eindringen, da sich die Umlaufbahn der Erde in diesem Fall nicht summiert. Ich bin mir ein wenig unsicher, ob sie langsamer sind, aber kleinere Meteoroiden sollten technisch gesehen ziemlich harmlos sein. (Außerdem konnte ich keine anständigen Referenzen finden außer: http://science.howstuffworks.com/question486.htm )

4) Sind die im Video verwendeten Farben präzise? Hängen sie nicht vom Winkel ab? Welchen Einfluss hätte unsere Atmosphäre auf sie?

Ich glaube schon. Dieser Abschnitt zeigt Echtfarbbilder der Ringe aus zwei verschiedenen Winkeln, und es scheint keine signifikante Änderung in der Farbe zu geben: https://en.wikipedia.org/wiki/Rings_of_Saturn#Subdivisions_and_structures_within_the_rings . Die Atmosphäre wird wahrscheinlich die Ringe näher am Horizont beeinflussen, mit einer rötlicheren Färbung ähnlich wie bei Sonnenaufgang / Sonnenuntergang und Mondaufgang / Monduntergang.

5) Hätten diese Ringe die gleiche Umlaufbahnneigung oder würden sie sich in einem Ausmaß von dem der Erde unterscheiden, in dem der Unterschied sichtbar wird?

Hängt weitgehend von der Formationsgeschichte ab. Diese FAQ-Frage hier diskutiert dies ziemlich gut: http://saturn.jpl.nasa.gov/faq/FAQSaturn/#q14

6) Welchen Schatten würden diese Ringe auf der Erde verursachen? Würden sie dicht genug sein, um komplette Landstriche "abzuschatten"?

Es wird Schatten geben, die denen aufgrund von Wolken ähnlich sind, da die Ringe nicht zu dick oder dicht sind. Auf vielen der Cassini-Fotos kann man durch die Ringe sehen, so dass es wahrscheinlich ist, dass das Sonnenlicht immer noch durchgeht, aber gedimmt wird (es wäre interessant zu sehen, um welchen Faktor; ich kann es mit meinem Wissen nicht sicher sagen). . Denken Sie auch daran, dass sich die Erde immer noch dreht, das Ringsystem jedoch dynamisch statisch ist, sodass es in einigen Regionen zu unterschiedlichen Jahreszeiten längere Zeiträume der Dunkelheit gibt.

Ich werde mehr hinzufügen, wenn mir etwas in den Sinn kommt. Ich hoffe das war hilfreich.


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Dies war mehr als nur hilfreich, tolle Einblicke, vielen Dank! Ich kann meinen Ruf hier noch nicht verbessern, aber ich habe ihn bereits zur akzeptierten Antwort gemacht. Vielen Dank für Ihre Mühe, es ist wirklich interessant.
Patric Hartmann

Ich würde mich für eine Erweiterung von # 6 interessieren (falls dies angemessen ist). Wie würden die Ringe das Wetter und die Temperatur auf der Erde beeinflussen?
Duzzy
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