如何在地球外圍製造出土星那樣的光環？

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還沒看《星際穿越》，只是就題論題

首先說洛希極限（Roche limit）的問題，洛希極限是指一個衛星自身引力與行星的引潮力相等的距離。在洛希極限內，衛星會被行星的引潮力撕裂而形成星環，已知的所有行星環（土星、天王星等）都位於各自行星的洛希極限內。使用簡化的模型可以算出洛希極限的具體值：

對於剛體的衛星

對於流體的衛星

其中為洛希極限，為行星半徑，和分別是行星和衛星密度

上面的值沒有考慮粘度、摩擦力和化學鍵作用，實際衛星都不是完全理想的剛體或流體，因此實際的洛希極限應當介於二者之間

前面有朋友在回答里說通過炸掉月球來製造星環，想法是不錯，問題是月球距離太遠，根據月球和地球密度的具體值可以算出地月系統的洛希極限為 （是地球半徑，此處兩個值分別對應剛體衛星模型和流體衛星模型），而月球實際距地距離約為為 ，可見只是炸掉月球還是遠遠不夠的，還需要將月球的碎塊向地球拉近很多才行。

簡單地說，洛希極限給出了一個行星環與行星間距離的上界。超過此極限的小天體將因萬有引力吸引而逐漸結合成大天體，無法維持成行星環。

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然後說行星環動力學（Dynamics of Planetary Rings）的問題，這是一個極端複雜的問題，歷史上拉普拉斯（Laplace）、高斯（Gauss）、麥克斯韋（Maxwell）等大神都曾研究過這個問題，並且他們研究的都還只是簡化模型。不同的環（寬環、窄環、孤環、微環等），其動力學特徵不同，實際分析中除了要考慮複雜的萬有引力微擾，還要考慮帶電或磁性顆粒的電磁相互作用、等離子體相互作用等，要計算的話會比大名鼎鼎的三體問題更為複雜。目前一般認為大多數行星環都是不穩定的，經過一段時間都會逐漸瓦解消散。

可見，形成並維持一個行星環多半是個看人品看造化的事，想構造一個長期穩定的實際的行星環是非常困難的；所幸天文學中的「一段時間」對於人類歷史而言基本等於永恆，所以我們能夠和幾百年前的伽利略、惠更斯一樣看到土星環的存在。

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最後說工程問題，炸月球的想法基本已經是不可行了，原因前面也提了，就是洛希極限的限制。在地球附近左右的範圍內又不存在自然天體，所以以人類目前的科技水平，最靠譜的辦法就是從地面發射衛星，在合適高度處嘗試製造太空垃圾帶作為地球的行星環（同步軌道衛星距地心大約是，所以單就發射高度而言不算啥難事）。

不過題主既然說是「外星人大學生團隊」，那麼他們可能已經有了捕獲彗星的技術，他們可以把這些玩意布置到地球的洛希極限內（彗星的密度小於月球的平均密度，所以彗星對應的洛希極限要大於月球的），如果人品好的話可以看到地球引潮力將其撕碎形成星環並維持一段時間，然後該團隊憑藉此項目勇奪天頂星第XX屆「挑戰杯」全行星大學生系列科技學術競賽金獎，從此走上了搞科研、做學術的不歸路。

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外星本科生苦思冥想，之後決定：
往月球布置核導彈，經過建模，得出所需炸彈當量和爆炸所需角度。

起爆

地球下了數十年乃至上百年的流星雨，甚至隕石雨。剩餘月球殘骸變成一個環

好，任務完成。
你說地球生物？考慮那幹嘛，還等著領獎金回去請大夥吃飯呢

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資源少，這麼大工程資源無論如何很多，所以只能盡量少。

那盡量少就要盡量就地取材，不從外面帶原料，這不衝突。

對地球生物影響小，恐怕做不到，畢竟那麼大東西放那裡，遮擋陽光，陰影都夠你受的。

把月亮炸了吧，對地球會有毀滅性影響。保留月球恐怕就要從別處弄原料，就不省錢了對吧，也不算就地取材。

還是炸了吧。

還有一招……省錢又實惠，甚至不花錢，也不會對生物影響，也不需要原料。

禱告吧。

Thus is God. He creates whatever He pleases. When He decrees a matter, He merely says to it: "Be!" and it is.

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