Кольца Земли – гипотетический объект, который является системой плоских концентрических колец. Предположения о существовании в прошлом таких колец высказывались разными учеными. В науке считают, что наличие колец у Земли не доказано.
Имеются гипотезы, которые говорят о том, что система колец у Земли была нестабильной. Они могли быть уничтожены приливными воздействиями со стороны Луны и Солнца.
Солнечный ветер мог уничтожить все мелкие компоненты колец.
Высказывались гипотезы, объяснявшие периоды похолодания на Земле образованием и существованием колец у Земли. Кольца могли затенять нашу планету, что и могло вести к глобальному снижению температуры на Земле.
Почему у некоторых планет имеются кольца
Все газовые гиганты Солнечной системы:
- Юпитер,
- Сатурн,
- Уран,
- Нептун
обладают кольцами. Они располагаются около своих планет. Предполагается, что кольца планет возникают тогда, когда их луны подходит к планете на слишком малое расстояние и под воздействием приливных сил разрываются на кусочки. Так, орбиты крупных планетных лун не проходят внутри колец.
При приближении большой луны, состоящей из твёрдых пород, к своей планете – родительнице, луна претерпевает растяжение большими приливными силами. Сторона луны, находящаяся на меньшем расстоянии от планеты, притягивается к ней с большей силой, чем более далекая от планеты ее сторона. И чем ближе луна к своей планете, тем больше разница в величине гравитационных сил, которые оказывают воздействие на противоположные стороны луны. Иногда орбита луны проходит столь близко к своей планете, что разница между силами гравитации на разные поверхности луны столь велика, что способна расколоть обычную твердую породу. Так, по одной из гипотез кольца возникают как следствие расколов вещества луны силами гравитации.
Другая гипотеза возникновения колец вокруг планет, говорит, что кольца сформированы из материи, которая осталась со времени формирования планеты и ее лун.
Кольца Сатурна
Кольца Сатурна не соприкасаются с планетой. Использование телескопов позволило увидеть тройку главных колец. Но фотографии, которые сделал «Вояджер» показали, что Сатурн обладает большим числом узких колец, которые соединяются вместе, если их наблюдать с большого расстояния. Плоскость колец имеет наклон относительно плоскости орбиты на $29^0$. В этой связи вид колец, если наблюдать за ними с Земли, изменяется с течением времени.
Кольца Сатурна не являются твердыми. При наблюдениях за кольцами Сатурна свет ярких звезд проходит к наблюдателю почти без изменения яркости. Ширина колец достигает 400 000 км, толщина их при этом составляет несколько десятков метров. Внутренние части колец вращаются около планеты быстрее, чем наружные.
В состав колец входят мелкие частицы. Каждая частица вращается по орбите вокруг Сатурна, как будто это микроскопическая луна.
Существует гипотеза, что эти частички состоят изо льда (из воды) и твердого вещества, которое покрыть льдом. Считается, что размеры данных частиц от нескольких сантиметром до десятков метров. В кольцах могут находиться и более объемные структуры, до нескольких сотен метров в поперечном сечении.
Снимки с «Вояджера» показали, что кольца Сатурна – это система очень узких колец. Промежутки между «колечками» возникли из-за воздействия сил гравитации множества лун, которые заставляют кольца расщепляться.
Долгое время считалось, что Сатурн единственная планета, обладающая кольцами. несколько позднее было выяснено, что кольца имеются у Юпитера, Урана и Нептуна.
Кольца Земли
В 1964 году советскими спутниками «Электрон» было обнаружено большое облако пыли, находящееся постоянно около нашей планеты, но данный факт большого внимания ученых не привлек.
В начале восьмидесятых годов ученые повторно обратились, к результатам наблюдений «Электронов». Было составлено качественное понимание структуры и формы образования, которое находится около нашей планеты.
Было установлено, что около Земли имеются сгущения метеорного вещества. Данные сгущения перемещаются по стационарным орбитам. Распределение вещества около Земли неравномерное.
Предполагается, что вокруг нашей планеты имеется несколько колец, которые имеют разные углы наклона относительно плоскости экватора. Эти кольца состоят из очень мелких, следовательно, невидимых с Земли частичек.
Измерения, проводимые американскими учеными при помощи геодезического спутника ГЕОС-2, дополнили описание колец Земли. Так, было выяснено, что:
- кольца расположены на высоте от 400 до 235 тысяч километров;
- плотность колец уменьшается при удалении от поверхности Земли.
Кольца могли формироваться из материи, которая образовалась при столкновении комет и астероидов с планетой.
Искусственные кольца Земли
Проекты по созданию искусственных колец вокруг Земли предлагались неоднократно. Первым известным ученым, которого занимала данная проблема, был Н. Тесла. Он предложил проект создания жесткого кольца вокруг Земли вдоль ее экватора, которое находилось бы на гигантских подпорках. По окончании стройки, ученый полагал подпорки демонтировать, и надеялся, что при этом кольцо будет подвешено в пространстве и станет вращаться со скоростью вращения Земли. Тесла отмечал, что затормозив движение такого кольца можно было бы путешествовать с очень большой скоростью.
В 2005 году одна из американских кампаний предложила уменьшить влияние глобального потепления, создав кольцо вокруг планеты, которое организовало бы легкую тень в районах около экватора, что вело бы к уменьшению нагревания планеты.
Кольцо должно быть организовано из камней или огромного количества спутников.
Уменьшение солнечного света на $1,6$% приводило бы к понижению температуры на $1,75^0$ С.
Стоимость подобного проекта оценивалась:
- от 6 триллионов до 200 триллионов долларов при создании каменного кольца;
- в 500 миллиардов долларов, если кольцо будет из спутников.
