Насколько велика будет разница температур в мире-кольце с широкой плоской внутренней поверхностью?

В настоящее время я работаю над идеей мира-кольца. До сих пор я разработал следующие вещи:

  • Радиус 1 а.е.
  • Ширина половины окружности Земли
  • Стены высотой 2000 км по краям, чтобы сохранить атмосферу
  • Экраны перемещаются по верху стен, чтобы дать любому месту на ринге 24-часовой цикл дня и ночи, подобный тому, что у нас есть на Земле.
  • Экватор кольца проходит через точный центр всего кольца, поэтому высота северного и южного полушарий составляет четверть окружности Земли.
  • Экватор - это место, где звезда кольца находится ближе всего к внутренней части кольца.
  • Звезда такого же размера, как Солнце
  • Кольцо действительно вращается вокруг звезды.

Сейчас я пытаюсь выяснить, как форма кольца повлияет на окружающую среду на разных расстояниях от экватора. Учитывая различные экологические различия между многочисленными местами на Земле, несмотря на то, что они довольно близки друг к другу, насколько велики будут эти различия в плоском мире, как описано выше? Будут ли условия сопоставимы с теми, что есть на Земле, будут ли они более экстремальными или, возможно, более похожими?

Кольцо не вращается вокруг звезды. Он вращается с любой скоростью, которую вы хотите придать поверхности центробежный вес.
Кольцо не имеет северного и южного полушарий. Трудно быть уверенным в том, что я понимаю, какую форму вы описываете.
не кольцевой мир, но я бы порекомендовал посмотреть Megastructures 07: Hoopworlds , как и другие серии из серии мегаструктур как минимум. @ JDługosz не обязательно центробежный, это может быть обычная гравитация, в таких масштабах это довольно продвинуто, поэтому можно ожидать другого возможного решения (я тоже хотел сказать, наблюдайте).
@MolbOrg нет, гравитация кольца внутри него будет равна нулю. Вся остальная часть кольца подтягивается и отменяет ближний патч прямо под ногами.
@JDługosz совершенно неправда. Было бы так, не было бы проблемы со стабильностью, на которую многие указывают при стационарном кольце. Другим примером являются диполи. Его не следует путать с электростатическим полем и сферой. Они стираются, в случае кольца, только в одной точке, в центре. Любое смещение от центра и оно будет дрейфовать. Это верно для статического кольца, а не для вращающегося кольца. Может быть, самое простое, почему это не так, с некоторыми предположениями, это: земля - ​​это тот локальный участок, а солнце - остальная часть кольца, даже если земля не будет вращаться (нет центробежной силы), мы не полетим к солнцу с земли, если земля прибит к точке
Проверьте свою математику. Даже Ларри Нивен включил это в сиквел «Мира-кольца» после того, как ему на это указали . Я не понимаю, что вы пишете, @MolbOrg, в своем предыдущем комментарии из-за неанглийской грамматики. Но позвольте мне отметить, что у звезды нет причин оставаться в центре кольца, независимо от того, вращается она или нет. Звезда не чувствует чистой гравитационной силы от кольца.
@JDługosz Да, знаю об этом, пытался компенсировать. Здесь вы найдете красивую картинку и объяснение Гравитационное поле тонкого двумерного кольца - численное моделирование . Это интересно, сфера и кольцо в комплекте. Это коротко о нестабильности кольца Нивен. С вращающимся кольцом, когда масса кольца меньше звезды, дело обстоит несколько иначе, для самого кольца, а не для тестовой массы внутри него.

Ответы (3)

Учитывая указанные вами размеры, диаметр звезды примерно в 70 раз больше ширины кольца, поэтому эффективная инсоляция будет одинаковой для каждой точки на внутренней поверхности кольца.

Нет никаких астрономических причин для того, чтобы климат менялся от места к месту на кольце. Погода будет определяться топографией.

У Кольца Нивена были радиаторы снаружи кольца. Это необходимо для предотвращения перегрева Кольца. Таким образом, как часть топографии, у вас будут радиаторы (вероятно, в озерах или океанах) внутри, чтобы создать «холодные точки» в окружающей среде.

Согласен с А. И. Бревелери по поводу неизменной инсоляции. Топография была бы одним из самых важных вещей.

Тем не менее, я также ожидаю, что кольцо будет значительно изгибаться из-за присутствия других планет. Если бы на орбите, подобной Юпитеру (~ 5 а.е.), была планета, похожая на Юпитер, я бы ожидал, что кольцо деформируется из круга в эллипс с большой полуосью в направлении Юпитера. Этот эффект вызывает эксцентриситет и на земной орбите. ( https://en.wikipedia.org/wiki/Milankovitch_cycles )

Я не могу приблизиться к подсчету величины этой деформации, но я уверен, что раса, достаточно развитая, чтобы построить мир-кольцо, либо уберет Юпитер, либо заставит его изгибаться под действием гравитационных эффектов других планет.

Если Юпитер вызывает деформацию, то части кольца вдоль большой полуоси будут дальше от солнца и «зимой», а части ближе к солнцу будут «летом». Теперь, предположив, что дизайнеры знали об этом, они могли бы сопоставить скорость вращения кольца с периодом обращения Юпитера, чтобы заставить лето/зиму сменяться с заданной скоростью... как один земной год, если хотите. .

Величина разницы между зимой и летом будет варьироваться в зависимости от гравитации Юпитера, гибкости кольца и т. д., но я подозреваю, что разница в сезонах будет незначительной. Земные времена года являются результатом БОЛЬШОЙ разницы инсоляции между летом и зимой, например, от 1,8 кВтч/м^2/день до 6,0 в Олбани, штат Нью-Йорк. Чтобы получить это в эллипсе, внутренняя часть кольца должна быть примерно в 1,7 раза ближе к солнцу, чем самая дальняя часть. Кажется, это много.

Изгиб кольца - интересный момент.

Непосредственная разница в климате такова: внутренняя часть кольца становится очень горячей постоянно, так как оно всегда направлено на звезду. Необходима какая-то технология, чтобы собрать энергию звезды и избежать ее плавления.

Если предположить, что эта проблема решена, климат будет очень стабильным: времена года на Земле происходят из-за наклона оси — вращение Земли происходит под углом к ​​плоскости орбиты. Этого не может быть на ринге.

В качестве отступления: является ли ваше кольцо тором ? Это неясно, учитывая «плоскую внутреннюю поверхность» в заголовке вопроса и «северное и южное полушария» в теле вопроса.

И все же каким-то образом ни Земля, ни Луна не становятся чрезвычайно горячими и не плавятся, равно как и спутники, астероиды или другие объекты, на которые светит Солнце.
Посмотрите на дневную сторону Луны. Это очень горячо. Правда, @mark, то, что от него осталось, не плавится, но любого материала, который не выдерживает жару, уже давно нет. В частности, в минералах нет водяных пробок.
Что ж, это указывает на недостаток расстояния в 1 а.е. — поскольку ночи нет, поверхность фактически получает вдвое большую инсоляцию. Постоянный экваториальный полдень будет малопригоден для жизни. Кольцевой мир с радиусом ближе к орбите Марса (1,5 а.е.) был бы лучше. Это предполагает, что освещенная сторона в основном изолирована от темной стороны.
Нет, это как Ringworld из Known Space, а не как Sigil из Planescape. В заголовке и вопросе указано, что он плоский.
Насколько велика будет разница температур в мире-кольце с широкой плоской внутренней поверхностью?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v