「地球に土星のような輪があった場合」：結果についてさらにいくつかの考察

最近このビデオに出くわしました。アーティストが地球に土星のような環があったとしたらどのように見えるかを描きました。http://www.wimp.com/earthrings/

注：この動画には、私がここで質問する内容に関するいくつかの情報がすでに含まれていますが、その信頼性を評価することはできません。そのため、科学的な考えに感謝します:)

1）地球の距離は太陽からおよそ1 AUで、土星は9から10の間です。したがって、太陽の重力がこれらのリングに与える影響は非常に大きくなります。リングをゆがめるには十分ですか（たとえば、太陽がその一部を「盗む」ことになります）、それともリングはまだリングの形をしていますか？

2）そのようなリングのオブジェクトは地球からどれほどよく見えますか？土星の輪は、私が知る限り、ほとんどがほこりと氷ですが、確かにいくつかのより大きな物体があります。素材やサイズによっては、肉眼で見える物体もあるでしょう。これを達成するために必要な材料とサイズを計算するための式は（おそらくはい）ありますか？

3）それらのリングが地球上の粒子を常に雨が降っていないのでしょうか？地球の人口にとって危険な影響のはるかに高いリスクがあるでしょうか？

4）ビデオで使用されている色は正確ですか？角度に依存しませんか？私たちの雰囲気は彼らにどのような影響を与えますか？

5）それらのリングは同じ軌道傾斜を持っているでしょうか、それともそれらが地球のそれと違いが見えるようになる程度まで異なるでしょうか？

6）これらのリングが地球にもたらす影は何ですか？それらは、完全な土地を「隠す」のに十分な密度でしょうか？

これらは架空の質問であることを認識しています。しかし、私はそれを、特にSFとファンタジーの作者として、それでもなお非常に興味深いと思います。

ご関心をお寄せいただきありがとうございます！

パット

これは大きいので、質問に基づいて分割します。

1）地球の距離は太陽からおよそ1 AUで、土星は9から10の間です。したがって、太陽の重力がこれらのリングに与える影響は非常に大きくなります。リングをゆがめるには十分ですか（たとえば、太陽がその一部を「盗む」ことになります）、それともリングはまだリングの形をしていますか？

リングはすべて個別に地球に重力で結合されているため、太陽はあまり影響を与えません（月と同様に、月は太陽の影響を受け、重力では見えません。リングは地球に非常に近くなります）したがって、影響はさらに少なくなります）。

一方、月は軌道共鳴によりいくつかのリングを歪めます（タイタンリングレットと同様：https : //en.wikipedia.org/wiki/Rings_of_Saturn#Colombo_Gap_and_Titan_Ringletと木星惑星による小惑星帯の共鳴ギャップ：https ：//en.wikipedia.org/wiki/Kirkwood_gap）、いくつかの共振領域に限定されますが、タイタンよりも地球に近いため、その影響ははるかに顕著になります。月の平面がリングの平面と異なる場合にも波紋が発生します（http://blogs.discovermagazine.com/badastronomy/2009/06/11/saturns-rings-do-the-wave/#。 U7VjpvmSw08）。

2）そのようなリングのオブジェクトは地球からどれほどよく見えますか？土星の輪は、私が知る限り、ほとんどが塵と氷ですが、確かにいくつかのより大きな物体があります。素材やサイズによっては、肉眼で見える物体もあるでしょう。これを達成するために必要な材料とサイズを計算するための式は（おそらくはい）ありますか？

土星の環のほとんどの問題は、最大数メートルのサイズの粒子です（http://saturn.jpl.nasa.gov/faq/FAQSaturn/#q6）。人間の目の解像度は約1フィート（月は60ピクセルのみですか？）です。これは、約1から1.5の地球半径（地球のロシュ限界によって与えられます。これはリングが配置される場所です）を意味します。目は数キロ以上のサイズのものを解決できます。しかし、土星には数十キロの大きさの羊飼いの月もあります。そのような月が存在する場合、肉眼で見ることができます。また、ギャップは十分に大きいことが多いため、ギャップが明確に表示されます。

3）それらのリングが地球上の粒子を常に雨が降っていないのでしょうか？地球の人口にとって危険な影響のはるかに高いリスクがあるでしょうか？

リングに衝突/相互作用があり（私が推測している、私が間違っている場合は修正してください）、パーティクルを地球に送ります。ただし、スローされるパーティクルは、軽くて小さいもの（運動量の保存など）であり、通常、小さな流星体はかなり無害です。また、この場合、地球の軌道運動は加算されないため、20 km / s以上で地球に入る通常の流星体よりも遅くなります。私はそれらが遅くなることの結果について少しわかりませんが、とにかく、より小さい流星は技術的にはかなり無害であるべきです。（また、http：//science.howstuffworks.com/question486.htm以外の適切な参照を見つけることができませんでした）

4）ビデオで使用されている色は正確ですか？角度に依存しませんか？私たちの雰囲気は彼らにどのような影響を与えますか？

そう信じる。このセクションでは、2つの異なる角度からのリングのトゥルーカラー画像を示していますが、色に大きな変化はないようです：https : //en.wikipedia.org/wiki/Rings_of_Saturn#Subdivisions_and_structures_within_the_rings。大気はおそらく、地平線に近いリングに影響を与え、日の出/日の入りや月の出/月の入りに似た、より赤い色合いになります。

5）それらのリングは同じ軌道傾斜を持っているでしょうか、それともそれらが地球のそれと違いが見えるようになる程度まで異なるでしょうか？

主に形成の歴史に依存します。このFAQの質問では、これについてかなりよく説明しています。http：//saturn.jpl.nasa.gov/faq/FAQSaturn/#q14

6）これらのリングが地球にもたらす影は何ですか？それらは、完全な土地を「隠す」のに十分な密度でしょうか？

リングは厚すぎず、密集していないため、雲に似た影ができます。カッシーニの写真の多くでは、リングを通して見ることができるので、日光はまだ通過する可能性がありますが、薄暗くなります（どのような要素であるかを見るのは興味深いでしょう;私の知識では確かに言えません） 。また、地球はまだ回転していますが、リングシステムは動的に静的であるため、1年のうちの一部の地域では、日中の暗闇が長時間続くことを忘れないでください。

何か頭に浮かんだら、さらに追加します。これがお役に立てば幸いです。