我們都已經習慣了一個白色的圓球每晚高懸在天上,很難去想象有其他的東西去替代這個黃金寶座。想象一下,如果你看著夜晚的天空出現的是一個紫色的三角或者綠色的六邊形,那會怎樣呢?
圖解:月亮
或者甚至可能是個環?
也許這可能會震驚到你,但是在地球發展的某點...
地球確實有個環!
一個環在地球上
這和他聽起來一樣瘋狂,數十億年前地球確實有個環!科學家認為這種不同尋常的環首先出現在月球形成的過程中。據推測,很久以前,一個名為Thea(西婭)的行星與地球相撞,由於兩個天體的碰撞,大量的碎片被扔到了太空中。
圖解:行星撞擊地球示意圖
隨後,這些碎片穩定在圍繞地球的軌道上,在地球的周圍形成了一個臨時環。這個環(由碰撞的剩餘部分製成)逐漸以巨大的品質聚集在一起,成為我們今天所看到的掛在夜空中的月亮。
圖解:模擬地球有環
如果曾經有環圍繞著地球會怎樣?
僅僅為了論證來說,讓我們假設現在地球也有一個像土星一樣的環。首先,這些環將會和土星的環看起來大不相同。土星的環不是由單個獨立的碟形組成。實際上他們是一系列冰和塵埃顆粒緊密圍繞所形成的集合。但是,那裡的事物(在土星周圍的位置)真的很冷,因為它們離太陽太遠了。因此土星的環不能轉移到地球上,因為太陽的射線將會把他們燃燒殆盡,他們也因此很快就是消失。
圖解:土星環
但是,我們可以用石頭來組成這些環。它雖然不會像土星的冰盤那樣有光澤,但是它肯定會在太Sunny線下堅持更長的時間。因此,地球有一個環。那麼?
環的外觀
我們腦海中首先出現的是這個圍繞著地球的環長的是什麼樣子呢?更重要的是,它是否一開始就能被看到?
答案是是的,這個地球的環非常清晰可見。這個環很可能和赤道平行,它看起來如何取決於你在地球上的位置。比如說,如果你站再赤道附近的位置上(赤道經過許多國家,包括烏干達,肯亞,哥倫比亞等),它看起來像是一條從地平線到地平線的閃亮的線。
如果你離開赤道,這個環將在天空中散開。如果你在在距赤道一定的位置,這些環會顯得很接近地平線,從而產生壯觀的視覺效果。
圖解:日落時分的曼哈頓天際線
對地球自然光照的影響
月球是由石頭製成的堅固結構,它不是反射光的理想選擇。但是,由於反射到地球上的強力的Sunny,月亮在夜晚仍然顯得如此明亮。這些圓環也以同樣的方式反射Sunny,不過效果會更加明顯。
明亮的夜空
夜空會變得更加明亮
月亮和圓環反射Sunny的綜合影響,白天的光會更加的明顯,而夜晚也不會像現在一樣完全的黑掉。這樣的情況使得天文學家和觀星者更加的困難了,因為星星不會和現在一樣明顯清晰了。
圖解:現在可見的星空
寒冷的冬天
另一個極端是,由於這個圍繞著地球的環會阻擋很多光線,就嚴重的影響了到達地球的光線的量。因此,在北半球的夏季,圓環的陰影會投射在南半球(冬天)。這會阻擋一些急需太陽溫暖的地方,導致兩個半球的冬天變冷。
總之,類似土星的環可能使我們的地球看上去比現在更漂亮,但考慮到它們所帶來的潛在負面影響,我非常高興宇宙沒有“在地球放環”。
相關知識
土星環是太陽系行星的行星環中最突出與明顯的一個,環中有不計其數的小顆粒,其大小從微米到米都有,軌道成叢集的繞著土星運轉。環中的顆粒主要成分都是水冰,還有一些塵埃和其它的化學物質。
圖解:卡西尼-惠更斯號於2006年9月15日拍得的土星環全貌(亮度在這張圖中被強化)
雖然環的反射能夠增加土星的視星等(亮度),但從地球僅憑肉眼還是看不見環。在1610年,當望遠鏡第一次指向天空之際,伽利略雖然未能清楚的看出環的本質,但他還是成為觀察土星環的第一個人。在1655年,惠更斯成為第一個描述環是環繞土星的盤狀物的人。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
3. Ada Zhu- sciabc