Кольца Земли

Кольца Земли — гипотетический астрономический объект, представляющий собой плоские концентрические образования, состоящие из пыли или иных компонентов, обращающиеся вокруг Земли. Гипотезы о существовании колец в настоящее время или в прошлом выдвигались различными авторами. В частности, гипотезы Джона О’Кифа, Питера Фосетта и Марка Бослоу связывают глобальные климатические изменения, имевшие место в геологической истории Земли, с формированием и существованием системы колец. Общепризнанных научных доказательств наличия системы колец у Земли в настоящее время или в какой-либо из периодов её существования не имеется.

В настоящее время планетарные кольца обнаружены у Сатурна, Юпитера, Урана и Нептуна, возможно также их присутствие у Реи, спутника Сатурна, и Плутона. У планет же земной группы колец не обнаружено.

Сценарии, в которых Земля имеет или приобретает систему колец, встречаются в научно-фантастической литературе, фильмах и иных произведениях искусства.

Гипотезы о нестабильности колец

По словам Линды Спилкер из Jet Propulsion Laboratory, специалиста по кольцевым системам планет, гипотетическая система колец вокруг Земли являлась нестабильной и могла быть разрушена в течение короткого (по астрономическим масштабам) периода. Основными факторами, определяющими нестабильность кольца, являются приливное воздействие Луны и Солнца, разрушающее кольцо, а также солнечный ветер, выметающий из околоземного пространства мелкие составляющие кольца.

Гипотезы о существовании колец в прошлом

В 1980 году в журнале Nature была опубликована статья, автор которой, Джон О’Киф из Goddard Space Flight Center, предположил, что 34 миллиона лет назад у Земли могли существовать кольца, подобные кольцам Сатурна. О’Киф связал уменьшение зимних температур в позднем эоцене с выпадением большого числа тектитов.

Он предположил, что тектиты и микротектиты, захваченные гравитационным полем Земли, могли образовать кольцо, стабильное на протяжении нескольких миллионов лет. Затенение Земли кольцом могло привести к глобальному похолоданию, с которым связывается вымирание многих видов морских организмов в позднем эоцене.

По мнению Питера Фосетта (Университет Нью-Мексико) и Марка Бослоу (Sandia National Laboratories, Министерство энергетики США), формирование системы колец, состоящих из вещества, выброшенного при столкновении комет и астероидов с Землёй, могло стать одной из причин глобального оледенения.

Исследование сообщений о падении метеоритов, наблюдении болидов и метеорных дождей за период с 800 года до н. э. по 1750 год н. э., проведённое учёными Национального музея Дании, показало, что можно выделить 16 периодов увеличения числа подобных явлений. Авторы исследования связывают такие увеличения с распадом захваченного Землёй небольшого небесного тела (кометы или астероида) в зоне Роша с последующим образованием кольца и выпаданием его материала в форме метеоров и метеоритов.

Гипотезы о наличии колец в настоящее время

Согласно сообщению, напечатанному в журнале «Наука и жизнь» в 1988 году, советскими учёными в начале 1980-х годов на основе обработки данных спутников «Электрон-1», «Электрон-3» и «ГЕОС-2» был сделан вывод о том, что у Земли имеются кольца, состоящие из мелких пылинок и располагающиеся на расстоянии от 400 до 235 000 км от поверхности планеты, причём плотность колец уменьшается с ростом расстояния от Земли. Эти кольца по-разному наклонены к плоскости экватора и из-за небольшого размера пылинок невидимы с Земли. Был также сделан вывод о наличии аналогичных колец у Луны (на основании данных, полученных станцией «Луна-10»).

Учёные из Jet Propulsion Laboratory, используя планетарный радар обсерватории Голдстоун, обнаружили, что на высоте 600 км присутствует поток мелких частиц (6,4 частицы на квадратный километр в день, размером от 1,8 мм), причём 40 % из них сконцентрированы на одной или двух орбитах. Одним из возможных объяснений является наличие у Земли пылевого кольца с наклонением 35,1°.

Проекты создания искусственных колец

Один из проектов Николы Теслы предполагал постройку вокруг экватора Земли твёрдого кольца с использованием гигантской системы подпорок. После завершения строительства подпорки должны были быть убраны, после чего кольцо должно было оказаться подвешенным в пространстве, вращаясь с той же скоростью, что и Земля. По словам Теслы, если бы удалось затормозить вращение этого кольца, оно бы могло использоваться для путешествий с огромной скоростью. Аналогичные проекты с использованием современных технологий (например, колоссальных углеродных трубок) предлагаются и в настоящее время.

В начале 1960-х годов искусственное кольцо вокруг Земли было создано Вооружёнными силами США для нужд дальней радиосвязи в рамках проекта West Ford. Кольцо состояло из 480 000 000 медных дипольных антенн (иглы длиной 1,78 см, диаметром 25,4 микрометра (1961) или 17,8 микрометров (1963), выведенных на орбиту. Первая попытка запуска состоялась 21 октября 1961 года, однако иглы не распределились по орбите. Успешный запуск состоялся 9 мая 1963 года, после чего кольцо успешно использовалось для радиосвязи. Иглы находились на средней околоземной орбите высотой от 3500 до 3800 км с наклонением 96 и 87°. Проект был закрыт в связи с разработкой современных спутников связи и из-за протестов со стороны учёных и общественности относительно загрязнения космоса. К 1970 году большинство игл под воздействием давления солнечного ветра вошли в атмосферу и опустились на Землю; из-за их небольшого размера они достигли поверхности невредимыми: в Арктике на квадратный километр выпало до 5 игл. По состоянию на 2008 год, несколько скоплений игл ещё оставалось на орбите.

Создание вокруг Земли искусственных колец может использоваться как способ изменения климата. Так, по проекту американской компании Star Technology and Research, создание каменного кольца на экваториальной орбите позволило бы уменьшить поток солнечных лучей в экваториальных районах Земли и компенсировать влияние глобального потепления. Стоимость проекта оценивается в сумму от 6 триллионов до 200 триллионов долларов США в случае создания каменного кольца и 500 миллиардов долларов США при создании кольца из искусственных спутников Земли.

При этом отмечается, что любые попытки глобального воздействия на климат являются опасными, так как отсутствует достаточное понимание процессов изменения климата, в частности, их стабильности.

В искусстве

• Во втором сезоне телесериала «Грозовые камни» главный герой уничтожает гигантскую комету, угрожающую жизни на Земле. Её обломки образуют кольцо.
• В фильме «Машина времени» (2002) из-за термоядерных взрывов, используемых при строительстве лунной колонии, Луна раскалывается и образует кольцо из своих обломков.
• В фильме «Звёздный десант» в одном из эпизодов имеется искусственное кольцо вокруг Луны, используемое, видимо, как гигантский порт для межпланетных кораблей.
• В аниме «Mobile Suit Gundam 00» Землю опоясывает искусственное кольцо на трёх подпорках, которое используется людьми в качестве массивной солнечной электростанции.

Ссылки

•  [youtube.com/watch?v=UT2sQ7KIQ-E Результат трёхмерного моделирования внешнего вида колец Земли из космоса и различных точек земной поверхности]

Отрывок, характеризующий Кольца Земли

– Да я сейчас еще спрошу их, – сказал Пьер и, поднявшись, пошел к двери балагана. В то время как Пьер подходил к двери, снаружи подходил с двумя солдатами тот капрал, который вчера угощал Пьера трубкой. И капрал и солдаты были в походной форме, в ранцах и киверах с застегнутыми чешуями, изменявшими их знакомые лица.
Капрал шел к двери с тем, чтобы, по приказанию начальства, затворить ее. Перед выпуском надо было пересчитать пленных.
– Caporal, que fera t on du malade?.. [Капрал, что с больным делать?..] – начал Пьер; но в ту минуту, как он говорил это, он усумнился, тот ли это знакомый его капрал или другой, неизвестный человек: так непохож был на себя капрал в эту минуту. Кроме того, в ту минуту, как Пьер говорил это, с двух сторон вдруг послышался треск барабанов. Капрал нахмурился на слова Пьера и, проговорив бессмысленное ругательство, захлопнул дверь. В балагане стало полутемно; с двух сторон резко трещали барабаны, заглушая стоны больного.
«Вот оно!.. Опять оно!» – сказал себе Пьер, и невольный холод пробежал по его спине. В измененном лице капрала, в звуке его голоса, в возбуждающем и заглушающем треске барабанов Пьер узнал ту таинственную, безучастную силу, которая заставляла людей против своей воли умерщвлять себе подобных, ту силу, действие которой он видел во время казни. Бояться, стараться избегать этой силы, обращаться с просьбами или увещаниями к людям, которые служили орудиями ее, было бесполезно. Это знал теперь Пьер. Надо было ждать и терпеть. Пьер не подошел больше к больному и не оглянулся на него. Он, молча, нахмурившись, стоял у двери балагана.
Когда двери балагана отворились и пленные, как стадо баранов, давя друг друга, затеснились в выходе, Пьер пробился вперед их и подошел к тому самому капитану, который, по уверению капрала, готов был все сделать для Пьера. Капитан тоже был в походной форме, и из холодного лица его смотрело тоже «оно», которое Пьер узнал в словах капрала и в треске барабанов.
– Filez, filez, [Проходите, проходите.] – приговаривал капитан, строго хмурясь и глядя на толпившихся мимо него пленных. Пьер знал, что его попытка будет напрасна, но подошел к нему.
– Eh bien, qu'est ce qu'il y a? [Ну, что еще?] – холодно оглянувшись, как бы не узнав, сказал офицер. Пьер сказал про больного.
– Il pourra marcher, que diable! – сказал капитан. – Filez, filez, [Он пойдет, черт возьми! Проходите, проходите] – продолжал он приговаривать, не глядя на Пьера.
– Mais non, il est a l'agonie… [Да нет же, он умирает…] – начал было Пьер.
– Voulez vous bien?! [Пойди ты к…] – злобно нахмурившись, крикнул капитан.
Драм да да дам, дам, дам, трещали барабаны. И Пьер понял, что таинственная сила уже вполне овладела этими людьми и что теперь говорить еще что нибудь было бесполезно.
Пленных офицеров отделили от солдат и велели им идти впереди. Офицеров, в числе которых был Пьер, было человек тридцать, солдатов человек триста.
Пленные офицеры, выпущенные из других балаганов, были все чужие, были гораздо лучше одеты, чем Пьер, и смотрели на него, в его обуви, с недоверчивостью и отчужденностью. Недалеко от Пьера шел, видимо, пользующийся общим уважением своих товарищей пленных, толстый майор в казанском халате, подпоясанный полотенцем, с пухлым, желтым, сердитым лицом. Он одну руку с кисетом держал за пазухой, другою опирался на чубук. Майор, пыхтя и отдуваясь, ворчал и сердился на всех за то, что ему казалось, что его толкают и что все торопятся, когда торопиться некуда, все чему то удивляются, когда ни в чем ничего нет удивительного. Другой, маленький худой офицер, со всеми заговаривал, делая предположения о том, куда их ведут теперь и как далеко они успеют пройти нынешний день. Чиновник, в валеных сапогах и комиссариатской форме, забегал с разных сторон и высматривал сгоревшую Москву, громко сообщая свои наблюдения о том, что сгорело и какая была та или эта видневшаяся часть Москвы. Третий офицер, польского происхождения по акценту, спорил с комиссариатским чиновником, доказывая ему, что он ошибался в определении кварталов Москвы.
– О чем спорите? – сердито говорил майор. – Николы ли, Власа ли, все одно; видите, все сгорело, ну и конец… Что толкаетесь то, разве дороги мало, – обратился он сердито к шедшему сзади и вовсе не толкавшему его.
– Ай, ай, ай, что наделали! – слышались, однако, то с той, то с другой стороны голоса пленных, оглядывающих пожарища. – И Замоскворечье то, и Зубово, и в Кремле то, смотрите, половины нет… Да я вам говорил, что все Замоскворечье, вон так и есть.
– Ну, знаете, что сгорело, ну о чем же толковать! – говорил майор.
Проходя через Хамовники (один из немногих несгоревших кварталов Москвы) мимо церкви, вся толпа пленных вдруг пожалась к одной стороне, и послышались восклицания ужаса и омерзения.
– Ишь мерзавцы! То то нехристи! Да мертвый, мертвый и есть… Вымазали чем то.
Пьер тоже подвинулся к церкви, у которой было то, что вызывало восклицания, и смутно увидал что то, прислоненное к ограде церкви. Из слов товарищей, видевших лучше его, он узнал, что это что то был труп человека, поставленный стоймя у ограды и вымазанный в лице сажей…
– Marchez, sacre nom… Filez… trente mille diables… [Иди! иди! Черти! Дьяволы!] – послышались ругательства конвойных, и французские солдаты с новым озлоблением разогнали тесаками толпу пленных, смотревшую на мертвого человека.


По переулкам Хамовников пленные шли одни с своим конвоем и повозками и фурами, принадлежавшими конвойным и ехавшими сзади; но, выйдя к провиантским магазинам, они попали в середину огромного, тесно двигавшегося артиллерийского обоза, перемешанного с частными повозками.
У самого моста все остановились, дожидаясь того, чтобы продвинулись ехавшие впереди. С моста пленным открылись сзади и впереди бесконечные ряды других двигавшихся обозов. Направо, там, где загибалась Калужская дорога мимо Нескучного, пропадая вдали, тянулись бесконечные ряды войск и обозов. Это были вышедшие прежде всех войска корпуса Богарне; назади, по набережной и через Каменный мост, тянулись войска и обозы Нея.
Войска Даву, к которым принадлежали пленные, шли через Крымский брод и уже отчасти вступали в Калужскую улицу. Но обозы так растянулись, что последние обозы Богарне еще не вышли из Москвы в Калужскую улицу, а голова войск Нея уже выходила из Большой Ордынки.
Пройдя Крымский брод, пленные двигались по нескольку шагов и останавливались, и опять двигались, и со всех сторон экипажи и люди все больше и больше стеснялись. Пройдя более часа те несколько сот шагов, которые отделяют мост от Калужской улицы, и дойдя до площади, где сходятся Замоскворецкие улицы с Калужскою, пленные, сжатые в кучу, остановились и несколько часов простояли на этом перекрестке. Со всех сторон слышался неумолкаемый, как шум моря, грохот колес, и топот ног, и неумолкаемые сердитые крики и ругательства. Пьер стоял прижатый к стене обгорелого дома, слушая этот звук, сливавшийся в его воображении с звуками барабана.
Несколько пленных офицеров, чтобы лучше видеть, влезли на стену обгорелого дома, подле которого стоял Пьер.
– Народу то! Эка народу!.. И на пушках то навалили! Смотри: меха… – говорили они. – Вишь, стервецы, награбили… Вон у того то сзади, на телеге… Ведь это – с иконы, ей богу!.. Это немцы, должно быть. И наш мужик, ей богу!.. Ах, подлецы!.. Вишь, навьючился то, насилу идет! Вот те на, дрожки – и те захватили!.. Вишь, уселся на сундуках то. Батюшки!.. Подрались!..
– Так его по морде то, по морде! Этак до вечера не дождешься. Гляди, глядите… а это, верно, самого Наполеона. Видишь, лошади то какие! в вензелях с короной. Это дом складной. Уронил мешок, не видит. Опять подрались… Женщина с ребеночком, и недурна. Да, как же, так тебя и пропустят… Смотри, и конца нет. Девки русские, ей богу, девки! В колясках ведь как покойно уселись!
Опять волна общего любопытства, как и около церкви в Хамовниках, надвинула всех пленных к дороге, и Пьер благодаря своему росту через головы других увидал то, что так привлекло любопытство пленных. В трех колясках, замешавшихся между зарядными ящиками, ехали, тесно сидя друг на друге, разряженные, в ярких цветах, нарумяненные, что то кричащие пискливыми голосами женщины.
С той минуты как Пьер сознал появление таинственной силы, ничто не казалось ему странно или страшно: ни труп, вымазанный для забавы сажей, ни эти женщины, спешившие куда то, ни пожарища Москвы. Все, что видел теперь Пьер, не производило на него почти никакого впечатления – как будто душа его, готовясь к трудной борьбе, отказывалась принимать впечатления, которые могли ослабить ее.
Поезд женщин проехал. За ним тянулись опять телеги, солдаты, фуры, солдаты, палубы, кареты, солдаты, ящики, солдаты, изредка женщины.
Пьер не видал людей отдельно, а видел движение их.
Все эти люди, лошади как будто гнались какой то невидимою силою. Все они, в продолжение часа, во время которого их наблюдал Пьер, выплывали из разных улиц с одним и тем же желанием скорее пройти; все они одинаково, сталкиваясь с другими, начинали сердиться, драться; оскаливались белые зубы, хмурились брови, перебрасывались все одни и те же ругательства, и на всех лицах было одно и то же молодечески решительное и жестоко холодное выражение, которое поутру поразило Пьера при звуке барабана на лице капрала.
Уже перед вечером конвойный начальник собрал свою команду и с криком и спорами втеснился в обозы, и пленные, окруженные со всех сторон, вышли на Калужскую дорогу.
Шли очень скоро, не отдыхая, и остановились только, когда уже солнце стало садиться. Обозы надвинулись одни на других, и люди стали готовиться к ночлегу. Все казались сердиты и недовольны. Долго с разных сторон слышались ругательства, злобные крики и драки. Карета, ехавшая сзади конвойных, надвинулась на повозку конвойных и пробила ее дышлом. Несколько солдат с разных сторон сбежались к повозке; одни били по головам лошадей, запряженных в карете, сворачивая их, другие дрались между собой, и Пьер видел, что одного немца тяжело ранили тесаком в голову.
Казалось, все эти люди испытывали теперь, когда остановились посреди поля в холодных сумерках осеннего вечера, одно и то же чувство неприятного пробуждения от охватившей всех при выходе поспешности и стремительного куда то движения. Остановившись, все как будто поняли, что неизвестно еще, куда идут, и что на этом движении много будет тяжелого и трудного.
С пленными на этом привале конвойные обращались еще хуже, чем при выступлении. На этом привале в первый раз мясная пища пленных была выдана кониною.
От офицеров до последнего солдата было заметно в каждом как будто личное озлобление против каждого из пленных, так неожиданно заменившее прежде дружелюбные отношения.
Озлобление это еще более усилилось, когда при пересчитывании пленных оказалось, что во время суеты, выходя из Москвы, один русский солдат, притворявшийся больным от живота, – бежал. Пьер видел, как француз избил русского солдата за то, что тот отошел далеко от дороги, и слышал, как капитан, его приятель, выговаривал унтер офицеру за побег русского солдата и угрожал ему судом. На отговорку унтер офицера о том, что солдат был болен и не мог идти, офицер сказал, что велено пристреливать тех, кто будет отставать. Пьер чувствовал, что та роковая сила, которая смяла его во время казни и которая была незаметна во время плена, теперь опять овладела его существованием. Ему было страшно; но он чувствовал, как по мере усилий, которые делала роковая сила, чтобы раздавить его, в душе его вырастала и крепла независимая от нее сила жизни.