На что была бы похожа карта звездного неба, если бы у Земли было кольцо?

Недавно я увидел фотографии, показывающие, какой была бы Земля, если бы у нее были кольца, и это заставило меня задуматься, на что была бы похожа карта неба? Это кольцо будет выглядеть как неподвижный объект (почти как звезды), поэтому я хотел бы знать, как это можно представить на двухмерной карте.

Что вы думаете, ребята?

введите описание изображения здесь

Примечание: кольцо скорее каменистое, чем ледяное (из-за близости к Солнцу), и, поскольку в реальной жизни луна довольно блестит ночью, и оно сделано из камня, я думаю, что оно будет хорошо видно (днем и ночью). оба), так как он будет отражать большое количество солнечного света.

Вы, вероятно, думаете о толстой и блестящей системе колец, как у Сатурна. Если бы у нас была темная и тонкая система колец, как у Юпитера, мы не смогли бы четко их увидеть с поверхности. Вы можете отредактировать, чтобы уточнить.
@BobTheAverage Спасибо за ваш отзыв, Боб. Насколько мне известно, кольца состоят из пыли и камня, и, поскольку луна ночью очень яркая, я могу сказать, что эта гипотетическая система колец будет очень хорошо видна. Однако я спрашиваю не о том, сможем ли мы их увидеть или нет, а о том, как они будут представлены на карте звездного неба.
Примечание о сиянии Луны: я помню из колледжа, что ее альбедо составляет всего 20 — только 20% солнечного света отражается обратно к нам. Если ваши частицы имеют более высокое альбедо, чем это, и они достаточно "плотны", они, вероятно, будут хорошо заметны в течение дня!
@BrettFromLA Я также читал, что из-за яркости колец близкие звезды могут быть не видны из-за светового загрязнения. Но это другая история.
Кольца @BobTheAverage Сатурна (да, во множественном числе) тонкие . Кольца IIRC имеют толщину всего около 10 км. То, что большинство из них состоит из крошечных валунов, — это только глазурь (без каламбура) на торте.
Очень актуально, особенно в свете вашего последнего абзаца о видимости, но, вероятно, не дубликат: как бы выглядело небо с поверхности планеты с кольцами?
Судя по всему, постоянные системы планетарных колец требуют наличия одной или нескольких небольших лун для поддержания своей целостности — следовательно, если бы ваше воображаемое кольцо существовало, оно, скорее всего, имело бы и несколько видимых «дополнительных» лун!
Кольца не будут «фиксированы» на небе, но будут различаться по своему внешнему виду и положению относительно звезд в зависимости от вашей широты и наклона плоскости кольца к экватору. Следовательно, не имеет смысла представлять их на звездной карте.
@MoholyNagy Если вы хотите, чтобы они были блестящими, а не ледяными, вы всегда можете сделать их стеклянными.

Ответы (3)

Ширина будет выглядеть по-разному в зависимости от вашей широты. Чтобы не рисовались толстые полосы; скорее пунктирная линия. Возможно, другие отметки, показывающие толщину, видимую с разных точек.

На самом деле, толщина кольца, звезды которого скрыты или показаны, становится важным подспорьем в навигации и ценится с древних времен. Так что отметки широты вдоль центра кольца будут важной и актуальной особенностью.

Кольца вращаются, поэтому у вас не будет видимой асимметрии с элементами колец, которые прилипают к части фона, как показывает ваша карта.

Вероятно, это не так уж важно для навигации — угол северной звезды можно измерить достаточно точно, и он напрямую соответствует широте. Измерить гораздо меньшую разницу между краями нечеткого кольца, а затем выполнить тригонометрию для вычисления широты или найти ее в книге таблиц — это более сложно и менее точно. Это чем-то напоминает мне Галлея, который использовал таблицы фаз Луны и скрытых звезд для определения долготы, а не хронометр.
Если край кольца достигает определенных звезд, это можно увидеть непосредственно без приборов. Так что может секстент и новый хай-тек, но первые штурманы просто читали кольцо.
С высотой будет меняться не только толщина кольца, но и кажущееся склонение. Глядя на экваториальное кольцо с экватора, можно увидеть тонкий слой звезд на экваторе звездной карты. Глядя на кольцо с полярного круга, можно было бы увидеть толстый слой звезд у горизонта. (Важно, чтобы были покрыты разные звезды).

Поведение кольца

Если предположить, что это кольцо видимо, оно наверняка должно попасть в звездные карты. Однако важно то, как это кольцо вращается вокруг Земли. Это простое кольцо, которое парит вокруг нашего экватора? Есть ли какие-либо сложные движения кольца, такие как шествие или «колебание»?

Простая кольцевая система

Если вдоль экватора образуется кольцо, то вы увидите звездные карты, подобные той, что вы нарисовали с бордюром. В этом нет ничего страшного — вы просто видите экватор, отмеченный «кольцом». (Конечно, это будет выглядеть выше/ниже в небе в зависимости от вашей широты; чартеры могут создавать несколько «колец» вместо простой линии.)

Если кольцо не в порядке, то есть под углом к ​​экватору, на звездных картах это будет выглядеть иначе. Это зависит от угла, но может образовать водоворот. Это будет похоже на Млечный Путь на вашей карте звездного неба — кривая в форме буквы «s». Кривая меняется от очень изогнутой, когда кольцо очень близко, но не совсем на одной линии с экватором, до очень плоской, когда оно составляет 90 градусов. на звездной карте.

Это предполагает, что кольцо, если оно наклонено, вращается вместе с землей, так что места под кольцом всегда находятся под кольцом. (То есть отдельные частицы, составляющие кольцо, не имеют геостационарной орбиты, но имеет ее сама структура кольца.)

Движущееся кольцо

Итак, кольца состоят из вещей, вращающихся вокруг планеты, но что произойдет, если плоскость кольца сдвинется? То есть кольцо переживает какое-то шествие, как и шаткий волчок.

Это очень проблематично и, скорее всего, не будет отображаться на звездных картах, поскольку вращающееся кольцо также может появиться в любой точке неба!

Если процессия кольца позволит ему немного раскачиваться, звездные карты могут показать его максимальное и минимальное положения и соответствующие им даты. О, это также означает, что измерение высоты/положения кольца становится еще одним простым способом измерения времени, поэтому календари в таком мире могут основываться на этом. (И да, он может совпадать или не совпадать с фактическим годом, так что нет, у вас может не получиться идеальный календарь. Извините, математики !)

Если процессия кольца позволяет ему сильно раскачиваться (например, «два раза в год кольцо находится прямо над любой точкой земного шара между очень дальним севером и очень дальним югом, дважды в год»). графики. У вас может быть небольшая боковая диаграмма, показывающая, где будет кольцо и какие звезды за ним.

Заключительное примечание

И последнее замечание, вызванное комментарием спустя годы, заключается в том, что способность людей составлять графики поразительна. Если кольцо имеет какое-либо периодическое поведение, люди попытаются нанести его на карту. Это может означать, что на карте звездного неба есть много отметок «очевидного наклона кольца по широте», показывающих, где находится кольцо в зависимости от того, где вы находитесь. Это может быть раздел «высота кольца в зависимости от времени». (Иногда мы показываем аналемму солнца на глобусах, так почему бы не кольцо?)

Это очень интересная идея. Это измерение лет/сезонов, основанное на колебании кольца, действительно умно! Большое спасибо за ответ.
Вы имеете в виду прецессию ?
Кольцо не жесткое, но каждая точка имеет независимую орбиту. Упомянутая вами прецессия невозможна. И шкала времени будет тысячи лет, а не 6 месяцев.
Кольцо не может быть под углом. Это будет точно на экваторе. Даже каменистые планеты имеют выпуклость из-за вращения, и приливы заставят ее превратиться в тонкую плоскость.
@JDługosz Интересно, что проверка орфографии в моем браузере не распознает «прецессию». Вот что мы получаем, когда нефизики не пишут код для проверки орфографии.
@JDługosz ОП никогда не говорил, как образовалось кольцо: поэтому единственное требование состоит в том, чтобы вокруг планеты вращалось достаточное количество вещей, чтобы сформировать кольцо. Глядя на орбиту МКС ( en.wikipedia.org/wiki/International_Space_Station#/media/… ), можно заметить, что она может быть вне плоскости экватора. Кто сказал, что какое-то инородное тело не было захвачено планетой с примерно полярной орбитой, опустилось ниже предела Роша, а затем распалось на кольцо? Кроме того, это охватывает большинство колец, о которых я только мог подумать. Это ВБ, в конце концов! Но я все равно спрошу у astronomy.se.
@ JDługosz На самом деле, ответ таков: это «почти всегда» возможно. См. здесь: astronomy.stackexchange.com/questions/16580/… Это не суперстабильная система, но это может случиться, и поэтому я должен это учитывать. Кроме того, кольцо Фиби Сатурна, по-видимому, не совпадает с экватором Сатурна: astronomy.stackexchange.com/questions/838/…
Фиксированное экваториальное кольцо появится только на небесном экваторе, если смотреть с земного экватора. Склонение кольца будет меняться в зависимости от широты и будет меняться с другой скоростью, чем склонение звезд. Поэтому ни при каких обстоятельствах она не может появиться в виде одной линии на карте звездного неба.
@cowlinator ничто не мешает им сделать приспособление типа «если на этой широте кольцо появляется здесь» (что дает максимальную полезность!). Кроме того, ничто не мешает им сказать: «Эта звездная карта эффективна только на этой широте». Я отредактирую это позже.

Насколько я понимаю, звездная карта на вашем рисунке — это то, что вы получите, если встанете на любой из полюсов, посмотрите на полушарие неба вокруг себя и нанесете его на плоский круг. Если предположить, что кольцо экваториальное (а я думаю, что оно должно быть в любой нормальной астрономической ситуации), то с полюса будет казаться, что оно вращается вокруг горизонта; поэтому на вашей звездной карте это будет выглядеть как тонкая полоса вокруг каждого круга.

Если бы кольцо находилось на полярной орбите, оно представляло бы собой прямую линию или полосу, проходящую горизонтально через центр обоих кругов. Если где-то посередине, это будет синусоида, следующая по пути, подобному (но менее шаткому), чем Млечный Путь на вашем изображении.

На что была бы похожа карта звездного неба, если бы у Земли было кольцо?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v