シリーズ「想像の地球」では、もし生活の重要な側面が1つ変化したら、世界はどのようになるかを、それが地球や人類そのものに関係するものであれ、推測しています。
土星の輪は、タイタンの王から名付けられた惑星にふさわしい威厳を与えています。 1610年にガリレオが望遠鏡で発見して以来、人類を魅了し続けている。 宇宙とSFのイラストレーター、ロン・ミラー氏は、地球が土星と同じ大きさの環を持つとしたら、空はどう見えるかという驚くべき画像を作成しました。 たとえば、エクアドルのキトの赤道付近では、内縁から環が見えるので、地平線からまっすぐに伸びた細い線のように見えるでしょう。 What If? 22 Crazy Hypothetical Questions (and their Answers)
それに比べて、北極圏付近では、環は地平線上のこぶのように見えるかもしれません。
より温暖な緯度では、環は空の端から端まで横切る巨大なアーチのように見えるでしょう。
これらの輝くリングは、昇ることも沈むこともなく、常に空のまったく同じ場所に現れます。 これらの宇宙のランドマークは、昼も夜も見ることができるのです。
明るい岩
地球の仮想の環は、土星の環と異なる重要な点が1つあります。 地球は土星よりもずっと太陽に近いので、太陽からの放射線によって、地球の環の氷は溶けてなくなってしまうのです。 月の岩石は大部分が灰色で、月は降り注ぐ光の約12％しか反射しません。 しかし、満月は「たくさんの光が降り注ぎ、私たちにとても近いので、本当に明るく見えます」と、ニューヨークのコロンビア大学の宇宙生物学部長、カレブ・シャーフ氏は言います。 「というのも、1平方メートルあたり約1,300ワットの太陽光が地球の大気圏の上部に当たるからです。 「リングがその10％でも反射すると、1平方メートルあたり、130ワットの電球が発するのと同じくらいの光を反射することになります」
月よりも近い
環はどれくらい地球に近づくのでしょうか？
環が到達できる絶対的な距離は、熱圏と呼ばれる大気層の上空で、最高で1,000kmに達するだろうと、University Corporation for Atmospheric Researchは述べています。 ですから、通常11kmまでしか飛ばない民間の飛行機でも大丈夫です。 (一方、あまりに低い位置にあるリング状物質は、大気の抵抗で下に落ちてしまう。 もしそうなれば、岩石質の物質は、まるで流れ星のように燃え尽きてしまうでしょう。 驚くべきインフォグラフィック。
環は地球からどのくらい離れているのでしょうか？ ロシュ限界と呼ばれる、地球からある距離の軌道を回る天体は、地球の重力の力でバラバラになります。 そして、その天体は岩石のリングに合流する。 例えば、地球の月と同じ大きさの天体で、地球の表面から約11,850km離れたところにあるものは、崩壊して、地球の周りにリングを形成することになるのです。
リングか輪か？ 牧羊犬が羊が迷子にならないようにするように、環と環の間の隙間を埋め、粒子を環の中に閉じ込めるのを助ける小さな月、「シェパードムーン」を持っているかどうかで、地球の環が1つか多数か決まります。 土星の環には、プロメテウスのような羊飼いの月がいくつも存在する。
地球が現在のように大きな月を持ち続けるなら、環が長持ちすることはないだろうと、シャーフ氏は言います。 月が地球に及ぼす重力が潮汐を引き起こすのと同じように、環を乱し、崩壊させるかもしれないと、彼は説明した。
落ちてくる影
時間帯や季節、見る人の緯度によっては、地球の影が環の上に落ちるかもしれません。 地球の影は環の上で楕円形に見え、「時間が経つにつれて移動する」とシャーフ氏は述べました。 (地球の影が円形ではなく楕円形に見えるのは、あなたの影があなたと比べて伸びて見えるのと同じ理由です)
春分の間、太陽はリングと同じ平面上にあるはずです。 このとき、地球の中緯度では、惑星の影が環を横切って最大に伸び、環の大部分が闇に包まれるように見えるのです。
同様に、環自体が地球上に影を落としているように見えるでしょう。 北半球の夏と南半球の冬に、環は南半球に影を落とし、その逆もまた然りです。 つまり、両半球の冬は、地球よりも寒く厳しいかもしれないのだ。 しかし同時に、「環の輝き」は地球が受ける全光量を増加させるかもしれないので、「気候への影響を特定するのは難しい」とシャーフ氏は言います。
環を取り巻く神話
空の上で位置を変えない天のランドマークとして、環はほぼ確実に神話の中で重要な役割を果たすと思われます。
緯度によって環の形が変わるので、人々の解釈も変わるかもしれません。 地球上の戦争は、宗教的な教義の対立から始まっていることを考えると、古代の人々が地球を歩き回り、環の外観が変化するのを見て、何が起こったのだろうかと考えるかもしれません。 環が巨大なアーチのように見えることを考えると、探検家は、人が虹の先にあるものを見たいと思うのと同じように、アーチが触れる場所を見たいと思うかもしれません」。 「影の縁には、血のように赤い縁取りができるかもしれません」と、彼は言います。 「そのあたりは、いろいろな神話が想像できます」
さらに、緯度や季節によっては、太陽の軌道が環の裏側を横切ることもあるそうです。 リングを構成する粒子が太陽の光を散乱させ、霞んで見えたり、ベールに包まれたように見えたりするのでしょう。 「
航海者の道しるべ
環は特別な航海の補助になる可能性があります。 例えば、何世紀もの間、船乗りは、海上にいて陸地が見えないとき、地球上の正確な位置を緯度と経度で特定するのに苦労していました。 昼は太陽、夜は北極星や南十字星の高度を見ることで、天文学的に緯度を求める方法はありましたが、経度を計算する方法を見つけるには、時計工学のブレークスルーが必要でした。 シェファード・ムーンは、時計の針を動かすように、予測可能な軌道に沿って地球の周りを回ることができます。 土星の輪には不思議なスポークがあり、おそらく土星の磁場に関係していると思われますが、地球の輪にあるスポークは時計の文字盤の時間マーカーのような役割を果たすかもしれません。 また、地球の影が環の上を移動する様子も、巨大な宇宙の時計として機能する可能性があります。 「
環と宇宙
環の配置によっては、人工衛星や宇宙船が原理的にその下を周回することができます。 例えば、国際宇宙ステーションは地表から約250マイル（400km）上空を回っており、環の下を通る可能性がありますが、静止衛星は地表から約22235マイル（35786km）上空を回っており、おそらく環のはるか上空を通るでしょう。 しかし、環は赤道軌道にある人工衛星や宇宙船からの電波を散乱させ、その有用性を制限する可能性があります。
火星と地球の環
岩石質の惑星が環を持つ可能性はどの程度あるのだろうか。 以前の研究で、火星の衛星フォボスがかつて赤い惑星の周りにリングとして存在していたかもしれないことがわかりました。 フォボスが火星に近づくにつれて、何百万年もかけて再びリングに引き裂かれる可能性が高い。
地球がすでにリングを持っていた可能性もある。 私たちの惑星は約45億年前に誕生し、これまでの研究は、その少し後に月が発生したことを示唆しています。 月の起源については、2つの原始惑星、つまり生まれたばかりの世界が衝突してできたという説明が有力です。 そのうちの1つは生まれたばかりの地球で、もう1つは火星サイズの岩石で、ギリシャ神話に登場する月の母の名をとって「テイア」と呼ばれる。
要するに、環状の地球というビジョンはファンタジーのように思えるかもしれませんが、かつて – 一瞬でも – 真実であったかもしれないのです。