要给地球套个星环，需要分几步？ | 微科幻小组 | 果壳网 科技有意思
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据说，大约45亿年前的冥古宙，地球是一个有自己星环的漂亮姑娘。然而，彼时的太阳系是个修罗场，各种不老实的天体在紊乱的引力场中酒后驾车。终于，一个和火星差不多大的，被我们唤作Theia的冒失鬼与地球相撞，美女自此香消玉殒。较大的地球吸收了大多数物质，最终变成了我们现在的家园；而Theia则小了许多，被地球按在同步轨道上服无期徒刑，变成了那个和嫦娥、玉兔、桂树、七夕和五仁相关的东西。关于星环的浪漫想象，许多人早有尝试。艺术家罗恩·米勒利用卡西尼（Cassini）探测器数据和绘图软件，把土星环搬到地球外缘；科幻作家金·斯坦利·罗宾逊在小说《2313》里描述星环冲浪的盛况。那圈行星引力作用下静静悬浮的星际物质，海魂衫一样优雅的带状条纹，成为太空美学的基础概念。为了在2243年，将地球建设为猎户悬臂首席，银河系内闻名的旅游胜地，未来局邀请木石老师为地球规划了若干种制造星环的方法——利用小行星带、太空垃圾、人造冰块等等。但几种不同的方法也面临着各自的问题。譬如，你舍不舍得为此炸掉月亮？虽然一开始惹祸的就是它，但几十亿年的感情也蛮微妙的。公元1610年，当伽利略·伽利雷（Galileo Galilei）第一次用他自制的折射式望远镜看向天空，看向当时人们熟知的土星时，他惊讶的发现土星周围有两个发光的“耳朵”。联想到地球和月亮，于是他在写给意大利托斯卡纳区的大公科西莫二世（Cosimo II de' Medici）的信件里写道：“土星并不是孤立的，它是由三个几乎靠在一起但是没有相互运动的天体组成[1]。它们分布在一条与黄道[2]平行的线上，中间一个大概是侧面的两个的三倍大。”[1] 有趣的是，早期的天文学家在他们的结果被正式发表之前喜欢用一些颠倒顺序的词组成的字谜来命名他们的新发现以保护他们对这一发现的所有权，他们往往会在字谜里留下他们做出这一新发现的声明。伽利略对他发现土星和周围的“耳朵”用的是“smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras”，拆开了是“Altissimum planetam tergeminum observavi”（我观测到了最远的行星是一个三体系统）。[2] 黄道即太阳在天球上运动的轨迹所覆盖的带，其实就是地球绕太阳运动的椭圆所在的平面。到了1655年，克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）使用他更加强大的望远镜观测土星，第一次提出土星周围应该是被一个光环所环绕着。当然太阳系中不只有土星拥有光环，大一些的像木星，天王星，海王星也都拥有它们自己的光环，并且大小各异。土星和它的光环 土星光环的产生原因还没有最终的定论，但基本的几种可能性——第一种是土星周围的卫星由于某种原因被土星自身的引力产生的潮汐力所瓦解，或者是受到外界飞过来的小行星撞击而产生；第二种解释是在土星形成之时，星云里的物质由于带有局部的角动量从而产生的；最后，近些年卡西尼（Cassini）探测器[3]拍摄到了土卫二的南极喷射出了物质（气体等），这些土星的卫星喷射出物质又提供了第三种土星光环形成的可能性。[3] 卡西尼（Cassini）探测器：日升空，用于研究土星及其周围卫星，经过6年零8个月于日抵达环土星轨道。土星的光环主要由直径从微米到米之间的冰以及少量硅酸盐所组成。其主要部分分布在距土星表面7,000到80,000公里的范围内，厚度分布从10米到1公里。其质量据估计约为3x10^19 - 10^20千克。光环可以进一步按照密度等分为不同的子部分（卡西尼环缝等等）。相比而言，土星本身的半径约为60,300公里，质量约为5.7x10^26千克，几乎是光环的5百万倍。所以实际上土星光环相对于土星本身的质量只占有非常微小的一部分。土星美丽的光环给人带来无限的想象。常年工作在美国南波士顿的艺术家罗恩·米勒（Ron Miller）[4]就利用卡西尼（Cassini）探测器发回的数据绘制出了许多想象图，描绘了如果地球也如同土星一样被光环所环绕（或者我们站在土星上），人们将看到怎样的景象。难以想象如果真有覆盖天幕的巨大且扁平的环带伴随着我们每天每一次抬头望向天空，生活将有怎样的不同。至少情侣们夜晚除了看看星星，还能够看一下头顶的光环了。[4] 罗恩·米勒（Ron Miller）：美国插画家和作家，出生于日，长期从事天文和宇航科幻小说的写作，出版了<>、<>等畅销书籍。地球如果也有光环，人们将看到的景象 那么有没有可能给地球也人工制造一个如同土星一样的光环呢？笔者提出几个想法，仅作抛砖引玉，供大家讨论： 一、通过火箭将水或岩石运输到绕地轨道上最简单的方法当然是设法将地球上的水运到类似的轨道上。类比土星光环的尺寸与土星半径的比例，地球要产生一个类似的光环需要将水冻结成冰（只要运输到太空水自然会结冰）之后，运输到距离地球表面731公里到8,350公里的范围内。我想可能不少人会感到惊讶，最近只需要将冰和岩石运输到731公里上，这一距离大约相当于北京到青岛的距离，甚至还在大气层最外层以内。然而由于需要将1.2x10^18千克的物质运输到平均距地表4,000公里（731公里到8,350公里的中间值）远的距离上，这依然是目前人类难以办到的。运输这些物质所需的能量，大约相当于引爆1千万颗“沙皇氢弹” [5]。拿中国2015年的总发电量来作为比较，大约需要14万年才能将如此多的物质运输上去。当然这里还是不考虑运输时的飞船本身所需要的能量，假设利用电磁轨道炮之类的东西直接将物质弹射到绕地轨道上。当然14万年与地球的年龄相比其实十分短暂，而且人类利用能量的效率随着时间呈现出越来越快的发展，笔者相信若真有雄心，人类是有能力将这一时间缩短到千年的量级。[5] 沙皇氢弹：目前人类试爆过的最大氢弹，相当于5000万吨级TNT，由前苏联制造，并于日在北冰洋新地岛群岛西岸爆炸。 二、利用月球（日全食消失）土星本身的质量约为其光环质量的5百万倍，而地球质量（6.0x10^24千克）约为月球质量（7.3x10^22千克）的80倍。直觉上，由于月球质量足够大，要利用月球上的物质储量产生一个类似的光环看似也是可行的方法。然而需要考虑到一个事实：地球半径为6,300公里，而月球轨道距地球中心距离为36-40万公里。与土星半径及其光环尺寸相比，月亮离地球实在是太遥远。为了直观对比土星及其光环，以及地月之间的距离，可以看下面这张图，将月球炸掉并将物质运输到地球周围的难度，甚至远大于直接将地球上的物质通过火箭或者轨道炮运输到较近的环地球轨道上。并且如果我们真的将这么多的月球物质运输到地球周围，考虑到动量守恒（我们需要将一部分物质向着地球投射过去），月球会被轻微地推离地球，说不定到时候地球上就只能看到日环食，再也看不到日全食了[6]。 [6] 再也看不到日全食了：当然这件事本身其实只是迟早的事情，因为目前月球确实正以非常缓慢的速度远离地球。 土星及其光环，以及地月尺度的对比 三、利用火星和木星之间的小行星带在火星和木星之间存在一个小行星带，这些小行星之所以停留在这个位置上，主要是由于木星与太阳的引力相互作用的结果。如果人类有能力发射大型飞船到达这一小行星带，只要适当计算好，将一些小行星按照特定的方向推离小行星带，那么它们就将按照一定的轨迹飞向地球，而且在飞向地球的过程中可以借助一些碰撞，让这些小行星在带内瓦解成更小的部分。如果一切设计都合适，这些被瓦解了的小行星将在惯性和引力的作用下自动飞到地球周围，并被地球束缚住，最终在太阳的照射下形成地球自己的光环。火星和木星之间的小行星带 四、利用已有的会靠近地球的小行星平时极少数的情况下会有小行星飞到地球和月球之间，例如编号为2005 YU55的小行星，就曾于日飞过月球轨道内。由于目前人类能够非常精确地确定这些小行星飞跃的时间和地点，只要事先安放一些飞行器在小行星的轨道上，就能够将其推离预定的轨迹从而飞向地球。利用一些较大一点的小行星，有望非常简单地在地球周围产生一个光环。 五、人造卫星 目前地球的人造卫星数目飞速增长，可以预计不远的未来，这些人造卫星老化，损毁产生的太空垃圾正好能够被利用作为产生光环的原材料。利用发射上去的专用卫星，将这些太空垃圾搜集起来，我们有望能够获得制造光环足够的材料。甚至，这些金属的人造卫星利用人工智能能够自组织地形成一个机械化可供人类生存的环地球太空站，实现类似《星际迷航》中那宏伟的太空站。 六、不同层用不同材料——五彩的光环假设我们已经有能力将冰或者岩石运输到轨道里形成光环，那么具体运送什么样的物质去往轨道上就可以选择了。最有趣的是我们可以挑选不同颜色的物质运送上去，最终产生出类似于彩虹一样五彩的光环，不再仅仅是像土星一样单一颜色不同灰度的光环了。多彩的光环 这里需要强调一下，地球上难以按照比例维持一个和土星相对大小相同的光环，理由是相对土星的半径而言，土星的大气薄一些，厚度约为几百公里，距离其光环最内层还有不少距离，在光环内物质在轨道上绕土星运动的时候并不会受到很大的摩擦阻力，不会耗散能量，所以能够长时间待在轨道上。而地球的情况则不同，大气相对厚不少，最上层的稀薄的部分甚至能够延伸到1,000公里，于是按照土星的比例产生的光环，内部会有一些部分受到地球大气中稀薄的气体的摩擦阻力，光环内部的冰和碎石长时间绕转厚轨道高度会下落，如果没有能量补充机制，最终这些内层的冰和碎石会掉落回地球。然后每天晚上人们就能够不断看到头顶上有流星飞过了（笑）。当然这一问题很容易解决，只要让光环的所在范围稍微远离一些就行了。地球如果有光环，在波利尼西亚附近可能是这样在厄瓜多尔的基多看可能是这样 那么假设我们已经给地球成功制造了一个光环，有了光环地球上的生活会有怎样的不同呢？其实这是一个非常复杂的问题。由于光环的遮挡效应，地球上的人们会有很大一部分每天会被光环产生的阴影所覆盖，从而看不到太阳。并且，这不仅仅只是看不到太阳而已，由于光环的遮挡效应，地表和大气接收到的太阳辐射变少，地表的气温会有相应的降低，预计如果由于光环产生的遮挡效应减小了地球20%的受太阳辐射面积，那么地表的平均温度会降到-0.7度左右。如此大的温度变化，对地球的气候、自然环境和物种会造成不可估量的影响。遮挡较长的地区会有大批生物灭绝，也会有许多人类需要迁移到光照不受影响的地区。南极冰层会变厚，北极也会产生大量冰封的区域。甚至，由于地表温度分布的变化，地震带的分布也会扩大，地球部分区域会出现更加剧烈的地震活动。当然，我想如果人类已经有能力人为给地球制造光环，这些问题都应该是比较容易克服的。 责编：高小山插图：Ron Miller作者：木石，一个算是战斗在一线的天文工作者，主要研究超大质量黑洞、活动星系核，游历于观测与数据的汪洋大海之中。
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先定一个小目标，比方说给喜马拉雅山开个口子
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引用 的话：先定一个小目标，比方说给喜马拉雅山开个口子搭个到月球的梯子
学过物理的都知道，行星的环不能稳定存在，寿命不太长的。。。。
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引用 的话：学过物理的都知道，行星的环不能稳定存在，寿命不太长的。。。。所以……又有机会看流星?了
现在都在为太空垃圾的问题头疼，然而还想造个环？
不要动不动就想炸掉月球嘛。地球还要不要稳定了？
引用 的话：不要动不动就想炸掉月球嘛。地球还要不要稳定了？听说月球一直在悄悄远离地球？
引用 的话：先定一个小目标，比方说给喜马拉雅山开个口子印度会吓死的
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关于土星的光环，你们知道为何土星会有光环的吗？而如果地球也有的话，那么也是比较有点怪异，对此土星的光环解密：土星为什么有光环到底如何？下面一起来看看吧。
土星的光环解密：土星为什么有光环
地球套上土星外部光环会怎么样
众所周知，地球不像土星那样，周围围绕着一圈美丽的光环。据悉，星球周围的光环属于星际物质与星球强烈碰撞后遗留下的物质，并一直围绕着这个星球运动。那么，假如把土星的星际光环&拆下来&，给地球&套上&，会是怎样一番景象呢？
显而易见，倘若土星的光环被转移至地球周围，地球从外部看起来并不会让人感到多大惊喜，甚至会感到些许怪异。然而，在地球中观看到的这一光环，却使得我们的天空景象变得十分有趣。日前，外站就向我们展现了一组合成的图片，图片中的城市、地点皆为真实场景，而不同的是多了土星的光环的天空让人感到十分不同。合成图片中就包括了厄瓜多尔首度基多（Quito）的夜景、危地马拉的黄昏、中太平洋群岛波利尼西亚（Polynesia）的海面、美国华盛顿的天空以及北极圈上空&(风水)
光环的秘密：土星光环简述
土星最让人着迷的便是美丽的土星环。
伽利略在1610年用自制望远镜观察土星时，发现土星有两个&耳
朵&。他误认为土星可能是由一大二小三个天体组成，怀疑这两耳朵是两颗卫星。但他一直不敢将观察结果发表，其原因是&卫星&并没有绕土星公转，似乎永远停留不动。而更令他惊奇的是那两颗&卫星&两年后竟然失踪，三年后又重新出现。
半个世纪后，荷兰天文学家惠更斯（Christiaan Huygens) 用更大更好的望远镜进行观测，才揭开了这个谜。原来那两颗&卫星&是与土星不相连接、环绕在土星赤道面上的光环。这光环由无数形状、大小不等，直径在7.6厘米～9米之间的冰块组成，以很快的速度围绕土星运转，在太阳光的照耀下呈现出各种颜色。光环的直径达27万千米，厚度为10千米左右，自东向西自转。1675年，意大利天文学家卡西尼（Giovanni Domenico Cassini）发现光环中有一圈空隙，这就是著名的卡西尼环缝。
土星环的结构在17～19世纪被陆续发现。到20世纪80年代初，至少3个探测器对土星&走马观花&，发现环的结构极为复杂。
土星光环是指圆球形的星体周围有一圈很宽的&帽沿&，这就是土星光环，又称土星环，土星可算是太阳系中较为奇特的一颗行星，在望远镜中看来，它的外表犹如一顶草帽，光环的存在使得土星成为群星中最美丽的一颗，令观赏者赞叹不已。几百年来，人们一直以为太阳系中唯独土星才有光环。直到本世纪70年代后期至80年代后期，天王星环、木星环和海王星环的相继发现才使这一观点得以改变。推荐阅读：&&
土星为什么会有光环
人们根据地面观测和空间探测，把土星环划分为7层。距土星最近的是D环，亮度最暗；其次是C环，透明度最高；B环最亮；最后是A环。在A 环和B环之间就是著名的卡西尼环缝，缝宽约5000千米。在A环之外有E、F、G三个环，最外层的是E环，十分稀薄和宽广。
&旅行者1号和2号&探测器把土星环的近距离照片送回后，科学家们非常吃惊：原来每一层又可细分成上千条大大小小的小环，即使被认为空无一物的卡西尼缝也存在几条小环。在照片中可见到F环有5条小环相互缠绕在一起。土星环的整体形状类似一张巨大的密纹唱片，从土星的云顶一直延伸到32万千米远的地方。 光环的颜色远看是红棕色，其实每层都稍有不同，C环是蓝色，B环内层为橙色，外层为绿色，A环为紫色，卡西尼缝是蓝色的。
土星的自转轴和地球一样，也是倾斜的，土星的轴倾角是26.73&，地球则是23.45&。由于土星的光环和赤道是在同一平面上，所以它是对着太阳（也对着我们）倾斜的。当土星运行到其轨道的一端时，我们可由上往下看见光环近的一面，而远的一面仍被遮住。当土星在轨道的另一端时，我们就可由下往上看到光环近的一面，而远的一面依然被遮住。土星从轨道的这一侧转到另一侧需要14年多一点。
在这段时间内，光环也逐渐由最下方移向最上方。行至半路时，光环恰好移动到中间位置，这时我们观察到光环两面的边缘连接在一起，状如&一条线&。随后；土星继续运行，沿着另一半轨道绕回原来的起点，这时光环又逐渐地由最上方向最下方移动；移到正中间时，我们又看见其边缘连接在一起。因为土星环非常薄，所以当光环状如&一条线&时就好像消失了一样。1612年年底伽利略看到的正是这种情景；据说由于懊恼，他没有再观察过土星。&& 推荐阅读：&&
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土星外围的光环是怎么回事？地球可不可以拥有？
来源：互联网 发表时间： 22:46:36 责任编辑：李志喜字体：
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土星外围有一层层的光环，为什么会这样！我上次在电视看到？地球可不可以拥有这些光环如题，其他星系都没有？这些光环有什么作用，真的好酷，而这些光环只有土星才有
，具体解决方案如下：解决方案1：在望远镜中看来，这就是土星光环。光环的存在使得土星成为群星中最美丽的一颗。直到本世纪70年代后期至80年代后期土星可算是太阳系中较为奇特的一颗行星，它的外表犹如一顶草帽，又称土星环，在圆球形的星体周围有一圈很宽的“帽沿”、木星环和海王星环的相继发现才使这一观点得以改变，人们一直以为太阳系中唯独土星才有光环，令观赏者赞叹不已。几百年来，天王星环解决方案2：
土星刚形成时是一个密度极大的高温高压气体液体组成的，密度极大使土星内部具有非常大的爆炸能量。由于气体液体极容易见异思迁，所以组成土星的气体液体非常容易受木星引力的作用和影响，使土星内部爆炸产生的能量从（对着木星的）土星表面钻从来，，也就是由于木星和土星的赤道相近，所以在土星赤道内部形成了一个管涌。爆炸能量从管涌喷射一段时间，产生一个卫星，土星内部能量就需要一个反应过程，就要产生间歇过程，完后再喷射，在间歇，就这样不断使土星产生众多的卫星。地球地震以后还会产生余震，有时余震间隔的时间也是很长的，同样土星产生完卫星以后也要产生余震。由于气体液体和固体都会产生分层现像，所以使土星的表面剩下大量的水物质，这些水物质就被土星余震产生的能量，不断送到土星外围，从而使土星形成了光环。地球就不行了，因为地球就产生一个月球，所以地球产生余震时，地球演变只是刚刚开始，还不具备使地球高空的氢氧原子产生水的条件。这就使地球余震产生的能量把地球上大量的其它物质送入了太空，其中有一部分击中月球表面，形成月球的陨石坑，而绝大部分就在地球周围的太空上有时因擦枪走火而成为地球的陨石。小行星带的小行星有自已的轨道，擦枪走...
土星刚形成时是一个密度极大的高温高压气体液体组成的，密度极大使土星内部具有非常大的爆炸能量。由于气体液体极容易见异思迁，所以组成土星的气体液体非常容易受木星引力的作用和影响，使土星内部爆炸产生的能量从（对着木星的）土星表面钻从来，，也就是由于木星和土星的赤道相近，所以在土星赤道内部形成了一个管涌。爆炸能量从管涌喷射一段时间，产生一个卫星，土星内部能量就需要一个反应过程，就要产生间歇过程，完后再喷射，在间歇，就这样不断使土星产生众多的卫星。地球地震以后还会产生余震，有时余震间隔的时间也是很长的，同样土星产生完卫星以后也要产生余震。由于气体液体和固体都会产生分层现像，所以使土星的表面剩下大量的水物质，这些水物质就被土星余震产生的能量，不断送到土星外围，从而使土星形成了光环。地球就不行了，因为地球就产生一个月球，所以地球产生余震时，地球演变只是刚刚开始，还不具备使地球高空的氢氧原子产生水的条件。这就使地球余震产生的能量把地球上大量的其它物质送入了太空，其中有一部分击中月球表面，形成月球的陨石坑，而绝大部分就在地球周围的太空上有时因擦枪走火而成为地球的陨石。小行星带的小行星有自已的轨道，擦枪走火产生陨石的概率是很低的，而且两旁有火星有木星拦截，更有比地球大130万倍的太阳引力，那有掉到地球机会，掉到月球更是和零接近。至此地球不拥有光环。
解决方案3：
引力没有土星大吧，导致这些陨石一直围绕着土星转，毕竟土星比地球大的多那是土星的引力，至于地球，我想，把周边的陨石都吸引过来了
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