地球周围的环会是什么样子?

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


目前,一段视频正在网络上流传,它思考了一个有趣的天文情景:如果地球像土星一样有环,会怎么样?

如果YouTube 用户 Roy Prol 制作的以下动画是可信的(而且它似乎与相关的想象相符,例如 NASA 教育工作者关于土星的指南中的一个 [pdf]),那么环将为地球的天空增添令人惊叹的景象,无论白天还是黑夜。Prol 的视频还表明,环将为全球陆地地标(例如,巴黎的埃菲尔铁塔、里约热内卢的基督像、澳大利亚的艾尔斯岩)的摄影师提供绝佳的背景。


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但是,如果这样一个环突然出现,可能并不全是好消息。几十年前,美国宇航局戈达德太空飞行中心的约翰·奥基夫冒险提出,地球可能在短暂的时期内拥有过类似于土星的环系统。在 1980 年发表在《自然》杂志上的一篇论文中,奥基夫指出了始新世末期约 3400 万年前的气候数据,表明当时的冬季更加寒冷,并且同时期还出现了玻璃陨石雨,这是一种起源神秘的玻璃状岩石。奥基夫的理论认为,在这次轰击中错过了地球的玻璃陨石被捕获到一个环系统中,这个环系统可能持续了数百万年,在地球表面投下了冬日的阴影,并导致了始新世晚期大规模生物灭绝,许多海洋生物(如浮游生物和软体动物)因此灭绝。

如果地球可能曾经有过环,为什么现在没有了呢?美国宇航局喷气推进实验室(位于加利福尼亚州帕萨迪纳)的行星环科学家琳达·斯皮尔克说,有两个原因可以解释。第一个原因是巨大的月球,它驱动着我们的潮汐,并帮助稳定了地球的倾斜度——这两个效应使我们的星球如此宜居。“来自我们月球的潮汐力非常擅长破坏和消散任何类型的环,”斯皮尔克说。“其次,太阳扰动(来自太阳的潮汐力)在地球和类地行星上比在木星和更远的地方要大得多。”斯皮尔克补充说,这些力会瓦解环,而来自太阳光子的推力和太阳风中带电粒子的流动也会扰乱以地球为中心的环中的小组成部分。

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