Pierścienie Saturna są niesamowite. Od czasu ich pierwszej obserwacji przez Galileusza w 1610 r. Stały się one przedmiotem niekończących się zainteresowań naukowych i fascynacji ludem. Pierścienie te składają się z miliardów cząstek pyłu i lodu na dystansie około 282 000 km (175 000 mil) - co stanowi trzy czwarte odległości między Ziemią a Księżycem - i utrzymują około 30 kwintillionów kilogramów (czyli 3,0. X 1018 kg) wartości materii.
Wszystkie gazowe olbrzymy Układu Słonecznego, od Jowisza po Neptuna, mają swój własny system pierścieni - choć mniej widoczny i malowniczy. Niestety, żadna z planet ziemskich (tj. Merkury, Wenus, Ziemia i Mars) nie ma takiego układu. Ale jak by to wyglądało, gdyby zrobiła to Ziemia? Odkładając na bok fizyczne wymagania, jakie istniałby, aby istniał system pierścieni, jak by to było spojrzeć w górę z Ziemi i zobaczyć piękne pierścienie docierające do góry?
To właśnie to pytanie zainspirowało Kevina Gilla, inżyniera oprogramowania, który wykonuje wizualizacje danych naukowych dla Jet Propulsion Laboratory NASA, do stworzenia „Pierścieni nad Ziemią”. Wykorzystując zdjęcia z wakacji, które robił przez lata, a następnie poprawiając je za pomocą Photoshopa i trójwymiarowego oprogramowania do animacji / modelowania Maya, Gill był w stanie nałożyć pierścienie podobne do Saturna na zdjęcia nieba na Ziemi.
Czyniąc to, był w stanie dać widzom realistyczne wyobrażenie o tym, jak by to było spojrzeć w niebo i zobaczyć system pierścieni podobny do Saturna - szczególnie z lokalizacji New Hampshire, doliny San Bernadino, Obserwatorium Griffitha w Los Angeles lub Pasadena w Kalifornii. Jak widać na zdjęciach, efekt końcowy jest zapierający dech w piersiach i inspirujący.
Zdjęcia pokazują również, jak wyglądałby system pierścieni o różnych porach dnia. Na przykład zdjęcie San Bernadino w Kalifornii pokazuje, jak rano pierścienie pojawiłyby się na niebie, gdy Słońce szczytuje wschodni horyzont. Zdjęcie Pasadeny pokazuje, jak wyglądałyby pierścienie w południe, przy Słońcu bezpośrednio nad głową i oświetlającym pierścienie.
A potem są zdjęcia zrobione z Obserwatorium Griffitha, które pokazują, jak wyglądałyby pierścienie na nocnym niebie nad centrum Los Angeles. W jednym z nich widzimy, jak schodzą w kierunku świecącego horyzontu (u góry), a niedaleko znajduje się sierp Księżyca. W drugim (powyżej) widzimy, jak część pierścieni została zasłonięta przez cień Ziemi.
I wreszcie nie mniej ważne jest to, jak wyglądałyby pierścienie z orbity, co można zobaczyć poniżej. Bez wątpienia taki system pierścieniowy mógłby siać spustoszenie w krążących wokół satelitach i stacjach kosmicznych (takich jak ISS). Ale jak Kevin powiedział Space Magazine za pośrednictwem poczty elektronicznej, projekt nie był ćwiczeniem z wiarygodności, ale jedynie dla zabawy.
„Zrobiłem [zdjęcia] z ciekawości, jak wyglądałyby po wykonaniu kilku renderingów związanych z Saturnem” - powiedział. „Zmontowałem aparat, pierścienie i Ziemię w Mayi, umieszczając aparat mniej więcej w miejscu, w którym chciałem pokazać widzowi (New Hampshire, Los Angeles, itp.). Użyłem Photoshopa do skomponowania pierścieni renderowanych Mayi na zdjęciach, które miałem przejęte w ciągu ostatniego roku. Podobnie jak kąty, oświetlenie jest mniej więcej przybliżone. ”
Jako pełnoetatowy członek Jet Propulsion Labority odpowiedzialny za tworzenie wizualizacji, Gill z pewnością rozumie proces ożywiania danych. Ale, jak przyznaje, te zdjęcia mogą nie być dokładnym odzwierciedleniem tego, co system pierścieniowy chciałby obserwatorowi z Ziemi. „Nie zrobiłem żadnej matematyki w ramach przygotowań, aby uzyskać właściwe kąty” - powiedział. „W rzeczywistości na jednym z obrazów przesunąłem Księżyc na prawo od miejsca, w którym miał on symulować widok bardziej„ południowy ”.”
Jednak tego rodzaju spekulacje artystyczne mają spory stopień naukowy. Po pierwsze, powszechnie uważa się, że kiedyś Ziemia miała swego rodzaju układ pierścieniowy, który był wynikiem kataklizmu. Jest to część tak zwanej hipotezy uderzenia formacji Księżyca, w której nowo powstała Ziemia została uderzona przez obiekt wielkości Marsa o nazwie Theia około 4,5 miliarda lat temu.
To zderzenie wyrzuciło materiał na orbitę, która uformowałaby się w pierścień wokół planety. Gdy ten pierścień wypadł poza ziemską granicę Roche, siła wzajemnego przyciągania spowodowała, że cząstki te zgromadziły się, tworząc Księżyc, który był w stanie utrzymać się razem.
Gdyby znajdował się poza ziemskim limitem Roche, materiał ten nie byłby w stanie się połączyć i dlatego pozostałby jako dysk. Tak jest w przypadku Saturna, który utrzymuje piękny układ pierścieni w granicach Roche Limit i kilka księżyców poza nim.
Więc chociaż Ziemia, w jakiejś alternatywnej rzeczywistości, mogłaby mieć układ pierścieniowy, zapłacilibyśmy za to, nie mając Księżyca. Dlatego nigdy nie byłoby Programu Apollo, a my nie zastanawialibyśmy się kiedyś nad budową osiedli. Czy to nie wygląda na uczciwą wymianę?
Ale myślę, że wszyscy możemy się zgodzić, że pomysł systemu pierścieni wokół Ziemi (i niektóre artystyczne renderingi tego, jak by to wyglądało) daje całkiem niezłe oglądanie! A Gill nie jest pierwszym, który tworzy zdjęcia, które wyobrażają sobie Ziemię, gdyby miała pierścienie. W 2013 r. Weteran astronomii Ron Miller stworzył serię ilustracji pierścieniowej Ziemi. Jako były dyrektor artystyczny w Albert Einstein Planetarium w National Air & Space Museum, Miller był odpowiedzialny za niezliczone wizualizacje tego, jak wyglądałyby inne planety zwykłego obserwatora. Możesz zobaczyć jego prace tutaj.
W 2009 r. Informacje dostarczone przez sondę kosmiczną Cassini NASA doprowadziły do tego, że wielu animatorów produkowało filmy o tym, jak Ziemia wyglądałaby z pierścieniami. Jednym z takich artystów był Roy Prol (znany również jako T0R0YD), który użył 3DS Max, aby pokazać, jak pierścienie wyglądają na niebie z różnych szerokości geograficznych na Ziemi. Oczywiście wszyscy zastanawiamy się, jak wyglądałaby nasza planeta, gdyby była trochę mniej „ziemska”!
Koniecznie sprawdź galerię Kevina Gilla na Flickr, a także inne dzieła związane z astronomią.
