Sarjassa ”Kuvitteelliset maapallot” spekuloidaan, millainen maailma voisi olla, jos yksi keskeinen elämän osa-alue muuttuisi, liittyipä se sitten planeettaan tai ihmiskuntaan itseensä.
Saturnuksen renkaat antavat sille majesteettisuuden, joka sopii planeetalle, joka on nimetty titaanien kuninkaan mukaan. Saturnuksen renkaat, jotka koostuvat lähes kokonaan jään palasista ja kimpaleista ja ovat tuhansia kilometrejä leveitä, ovat Saturnuksen lumoavin piirre; ne ovat lumonneet ihmiset siitä lähtien, kun Galilei havaitsi ne kaukoputkella vuonna 1610.
Millainen mahtaisi Maa olla renkaiden kruunaamana? Avaruus- ja scifi-kuvittaja Ron Miller loi erikoisia kuvia siitä, miltä taivas voisi näyttää, jos maapallolla olisi renkaat, jotka olisivat samassa suhteessa planeettaamme nähden kuin Saturnuksen renkaat siihen nähden.
Vakain paikka renkaille on planeetan päiväntasaajan ympärillä, joten renkaiden ulkonäkö vaihtelisi leveyspiirien mukaan. Esimerkiksi lähellä päiväntasaajaa Quitossa, Ecuadorissa, renkaat näkyisivät sisäreunasta ylöspäin, joten ne näyttäisivät ohuelta viivalta, joka nousee suoraan horisontista.
Suhteessa: Mitä jos? 22 hullua hypoteettista kysymystä (ja niiden vastaukset)
Vertailtuna lähellä napapiiriä renkaat saattaisivat näyttää kumpareelta horisontissa.
Lämpimillä leveysasteilla renkaat näyttäisivät jättimäiseltä kaarelta, joka ylittäisi taivaan toisesta päästä toiseen.
Nämä kimaltelevat renkaat eivät nousisi eivätkä laskisi, ja ne näkyisivät aina täsmälleen samassa paikassa taivaalla. Nämä kosmiset maamerkit näkyisivät sekä päivällä että yöllä.
Kirkas kivi
Maan hypoteettiset renkaat eroaisivat Saturnuksen renkaista yhdellä keskeisellä tavalla; niissä ei olisi jäätä. Maa sijaitsee paljon lähempänä Aurinkoa kuin Saturnus, joten tähdestämme tuleva säteily saisi Maan renkaiden mahdollisen jään sublimoitumaan pois.
Siltikin, vaikka Maan renkaat koostuisivat kivestä, se ei välttämättä tarkoita, että ne näyttäisivät tummilta. Kuun kivi on suurelta osin harmaata, ja kuu heijastaa vain noin 12 % siihen osuvasta valosta. Mutta täysikuu ”näyttää todella kirkkaalta, koska siihen osuu paljon valoa ja koska se on niin lähellä meitä”, sanoo Caleb Scharf, New Yorkissa sijaitsevan Columbian yliopiston astrobiologian johtaja Caleb Scharf.
Miten kirkkaita Maan renkaat voisivat olla? ”Noin 1300 wattia auringonvaloa neliömetriä kohden osuu Maan ilmakehän yläosaan”, Scharf kertoi Live Science -lehdelle. ”Jos renkaat heijastaisivat edes 10 prosenttia tästä, puhumme siitä, että jokainen neliömetri heijastaisi yhtä paljon valoa kuin 130 watin hehkulamppu tuottaa.”
Lähempänä kuin kuu
Miten lähelle renkaat voisivat päästä Maata? Häiritsisivätkö ne lentokoneita?
Yliopiston ilmakehätutkimuslaitoksen (University Corporation for Atmospheric Research) mukaan absoluuttisesti lähimmäksi renkaat voisivat päästä jonnekin termosfääriksi kutsutun ilmakehäkerroksen yläpuolelle, joka ulottuu jopa 1 000 kilometrin (620 mailin) korkeuteen. Kaupalliset lentokoneet, jotka tavallisesti lentävät 11 kilometrin (7 mailin) korkeuteen asti, voisivat siis lentää hyvin. (Satelliiteista ja avaruusmatkailusta puhutaan myöhemmin.) Sillä välin ilmakehän vetovoima pudottaisi alas kaikki liian alas laskeutuvat rengasmateriaalit. Jos näin tapahtuisi, kiviaines palaisi kuin tähdenlento tulisessa raidassa.
Seuraava: Hämmästyttävä infografiikka: Maan ilmakehä ylhäältä alas
Miten kauas renkaat saattavat ulottua Maasta? Mikä tahansa kohde, joka kiertää tietyllä etäisyydellä Maasta, joka tunnetaan nimellä Roche-raja, hajoaa Maan painovoiman vaikutuksesta. Rikkoutuessaan nämä pirstoutuneet kappaleet liittyisivät kivirenkaaseen. Esimerkiksi mikä tahansa Maan kuun kokoinen esine, joka putoaisi alle noin 11 850 kilometrin (7 365 mailin) päähän Maan pinnasta, hajoaisi ja muodostaisi renkaan planeetan ympärille.
Kaiken kaikkiaan Maan ulommat renkaat kiertäisivät todennäköisesti jopa lähempänä planeettaamme kuin Maan kuu.
Rengas vai renkaat? Kuu vai kuut?
Oliko maapallolla yksi vai monta rengasta, riippuu siitä, oliko maapallolla myös ”paimenkuut”, pienet kuut, jotka tyhjentävät renkaiden välisiä aukkoja ja auttavat pitämään hiukkaset renkaan sisällä, samaan tapaan kuin lammaskoira estää lampaita harhailemasta harhaan. Saturnuksen renkaissa on useita paimenkuita, kuten Prometheus. Maan renkaissa olevat paimenkuut saattaisivat muistuttaa renkaiden reunoilla kiertäviä kiiltäviä helmiä.
On epätodennäköistä, että Maalla voisi olla pitkäkestoisia renkaita, jos sillä on jatkossakin yhtä suuri kuu kuin nyt, Scharf sanoi. Samat painovoimat, joita Kuu harjoittaa Maahan vuoroveden aiheuttaakseen, saattaisivat häiritä renkaita, jolloin ne hajoaisivat, hän selitti.
Putoavat varjot
Se riippuu vuorokaudenajasta, vuodenajasta ja siitä, millä leveysasteella katsoja sijaitsee, Maan varjo saattaa pudota renkaiden päälle. Maan varjo näyttäisi renkaiden päällä ovaalinmuotoiselta, ”ja siirtyisi ajan myötä”, Scharf sanoi. (Maan varjo näyttäisi soikean muotoiselta eikä pyöreältä paljolti samasta syystä kuin varjosi näyttää sinuun verrattuna venytetyltä.)
Päivänseisausten aikaan aurinko sijaitsisi samassa tasossa kuin renkaat. Näinä aikoina maapallon keskileveysasteilla planeetan varjo näyttäisi ulottuvan renkaiden yli suurimmillaan, jolloin suuri osa renkaista uppoaisi pimeyteen. Päiväntasaajalla renkaat näyttäisivät jakavan auringon ja heittäisivät dramaattisen varjon puolelle maapalloa.
Kuten renkaat itse heittäisivät varjoja Maahan. Kesällä pohjoisella pallonpuoliskolla ja talvella eteläisellä pallonpuoliskolla renkaat heittäisivät varjonsa eteläiselle pallonpuoliskolle ja päinvastoin. Tämä voisi tarkoittaa, että talvet kummallakin pallonpuoliskolla voisivat olla kylmempiä ja ankarampia kuin maapallollamme. Samalla ”renkaiden varjot” saattaisivat kuitenkin lisätä maapallon saaman valon kokonaismäärää, ”joten ilmastovaikutuksia on hankala määritellä tarkasti”, Scharf sanoo.
Renkaita ympäröivät mytologiat
Taivaallisina kiintopisteinä, jotka eivät koskaan vaihda asemaansa taivaalla, renkaat olisivat lähes varmasti avainasemassa mytologioissa. Lauhkeilla leveysasteilla voisi kuvitella, että renkaiden näkyminen kaarena saattaisi symboloida siltaa taivaan ja maan välillä.
Koska renkaiden ulkonäkö muuttuu leveysasteen mukaan, niin myös ihmisten tulkinnat niistä saattavat muuttua. Kun otetaan huomioon, miten sodat maapallolla ovat saaneet alkunsa uskonnollisten oppien vastakkaisista näkemyksistä, voisi miettiä, mitä on voinut tapahtua, kun muinaiset ihmiset alkoivat vaeltaa planeetalla ja näkivät renkaiden muuttuvan ulkonäöltään.
Ja renkaat saattaisivat hyvinkin houkutella ihmisiä vaeltamaan ympäri maailmaa. Koska renkaat voivat muistuttaa jättimäisiä kaaria, tutkimusmatkailijat saattaisivat haluta nähdä, mihin kaaret laskeutuvat, aivan kuten ihminen pyrkii näkemään, mitä sateenkaaren päissä on.
Lisäksi Scharf huomautti, että Maan varjon reunoilla renkaiden päällä näkyisi Maan ilmakehän läpi suodattunutta valoa. ”Varjon reunoilla saattaisi näkyä outoja värejä, ehkä verenpunainen reunus”, hän sanoi. ”Voisin kuvitella kaikenlaisia mytologioita, jotka rakentuisivat sen ympärille.”
Lisäksi leveysasteesta ja vuodenajasta riippuen auringon rata voi kulkea renkaiden takana. Renkaiden muodostamat hiukkaset todennäköisesti hajottaisivat auringon valoa, jolloin se näyttäisi sumealta tai hunnutetulta. ”On mielenkiintoista miettiä, millaisen hengellisen merkityksen jokin sivilisaatio voisi antaa sille, että aurinko kulkee renkaiden takana”, Scharf sanoo.
Oppaana navigaattoreille
Renkaat saattaisivat mahdollisesti toimia erikoislaatuisina suunnistusapuvälineinä. Voidaan miettiä, miten ne voisivat tukea matkustamista, tutkimusmatkailua, kaupankäyntiä, siirtolaisuutta ja maihinnousua.
Merenkulkijoilla oli esimerkiksi vuosisatojen ajan vaikeuksia määrittää tarkkaa sijaintiaan maapallolla leveys- ja pituusasteina, kun he olivat merellä eivätkä nähneet maata. Merenkulkijoilla oli pitkään keinoja löytää leveysasteensa tähtitieteen avulla – katsomalla auringon korkeutta päivällä tai Pohjantähden tai Etelän ristin korkeutta yöllä – mutta pituusasteen laskemiseen tarvittiin läpimurto kellotekniikassa.
Taivaalla olevat renkaat voisivat potentiaalisesti auttaa merenkulkijoita arvioimaan pituusastetta monella tavalla. Paimenkuut voisivat vaeltaa Maan ympärillä ennustettavia kiertoratoja pitkin, kuin kellon liikkuvat viisarit. Saturnuksen renkailla on salaperäisiä kehiä, jotka todennäköisesti liittyvät Saturnuksen magneettikenttään, ja Maan renkaiden mahdolliset kehät voisivat toimia kuin kellotaulun aikamerkit. Tapa, jolla Maan varjo liikkuu renkaiden päällä, voisi myös toimia jättimäisenä kosmisena kellonaikana. ”Renkaiden avulla saataisiin todella hienostunut ajanottojärjestelmä”, Scharf sanoo.
Renkaat ja avaruus
Renkaiden sijainnista riippuen satelliitit ja avaruusalukset voisivat periaatteessa kiertää niiden alla. Esimerkiksi Kansainvälinen avaruusasema kiertää noin 400 kilometrin (250 mailin) korkeudella Maan pinnasta, mahdollisesti renkaiden alapuolella, kun taas geostationaariset satelliitit kiertävät noin 35 786 kilometrin (22 235 mailin) korkeudella Maan pinnasta, todennäköisesti selvästi renkaiden yläpuolella. Renkaat kuitenkin todennäköisesti hajottaisivat satelliittien ja avaruusalusten radiosignaalit, jotka ovat päiväntasaajan kiertoradoilla, mikä rajoittaisi niiden käyttökelpoisuutta.
Siltikin renkaat todennäköisesti häiritsisivät tähtitiedettä ja haittaisivat yötaivaan näkymistä maasta käsin, Scharf sanoi. Tämä puolestaan saattaisi rajoittaa sitä, mitä tutkijat rengastetulla planeetalla voisivat tietää kosmoksen keskeisistä yksityiskohdista, kuten muiden galaksien olemassaolosta tai maailmankaikkeuden laajenemisesta.
Marsin ja Maan renkaat
Miten todennäköistä on, että kivisillä maailmoilla voisi olla renkaat? Aiemmissa töissä on havaittu, että Marsin kuu Phobos on voinut aikoinaan olla olemassa renkaina punaisen planeetan ympärillä. Kun Phobos lähestyy Marsia ajan myötä, se todennäköisesti repeytyy uudelleen renkaaksi miljoonien vuosien kuluessa.
On mahdollista, että Maalla on jo ollut rengas. Planeettamme syntyi noin 4,5 miljardia vuotta sitten, ja aiemmat tutkimukset viittaavat siihen, että kuu syntyi vähän myöhemmin. Vallitseva selitys kuun synnylle on, että se on syntynyt kahden protoplaneetan eli alkiomaailman törmäyksessä. Toinen niistä oli vastasyntynyt Maa ja toinen Marsin kokoinen kivenmurikka nimeltään Theia, joka on nimetty kuun äidin mukaan kreikkalaisessa mytologiassa. Törmäys olisi synnyttänyt Maan ympärille romukehän, joka lopulta yhdistyi kuuksi.
Keskeisesti ottaen, vaikka visio rengastetusta Maasta saattaa tuntua kuvitelmalta, se saattoi kerran – hetken aikaa – olla totta.
Originally published on Live Science.
Uudemmat uutiset