A “Képzelt Földek” című sorozatban azt találgatjuk, milyen lenne a világ, ha az élet egy-egy kulcsfontosságú aspektusa megváltozna, legyen az a bolygóval vagy magával az emberiséggel kapcsolatos.
A Szaturnusz gyűrűi a titánok királyáról elnevezett bolygóhoz méltó fenséget kölcsönöznek neki. A szinte teljesen jégdarabokból és jégdarabokból álló, több ezer kilométer széles Szaturnusz gyűrűi a legvarázslatosabb tulajdonságai; azóta bűvölik el az embereket, amióta Galilei 1610-ben távcsővel felfedezte őket.
Milyen lehet a Föld gyűrűkkel koronázva? Ron Miller űr- és sci-fi illusztrátor rendkívüli képeket készített arról, hogyan nézhetne ki az égbolt, ha a Föld olyan arányú gyűrűkkel rendelkezne bolygónkhoz képest, mint a Szaturnuszé.
A gyűrűk legstabilabb helye a bolygó egyenlítője körül van, így a gyűrűk megjelenése szélességi körönként változna. Például az egyenlítő közelében, az ecuadori Quitónál a gyűrűket a belső peremtől kezdve látnánk, tehát úgy néznének ki, mint egy vékony vonal, amely egyenesen emelkedik a horizontból.
Kapcsolódó: Mi lenne, ha? 22 őrült hipotetikus kérdés (és a válaszok)
Hasonlításképpen, a sarkkör közelében a gyűrűk úgy nézhetnének ki, mint egy púp a horizonton.
A mérsékeltebb szélességeken a gyűrűk úgy néznének ki, mint egy óriási ív, amely az égbolt egyik végétől a másikig átível.
Ezek a csillogó gyűrűk nem emelkednének és nem is nyugodnának, és mindig pontosan ugyanazon a helyen jelennének meg az égen. Ezek a kozmikus tájékozódási pontok nappal és éjszaka is láthatóak lennének.
Fényes kőzet
A Föld feltételezett gyűrűi egy lényeges dologban különböznének a Szaturnusz gyűrűitől: nem lenne jég. A Föld sokkal közelebb fekszik a Naphoz, mint a Szaturnusz, így a csillagunkból érkező sugárzás hatására a Föld gyűrűiben lévő jég elszállna.
Még akkor is, ha a Föld gyűrűi kőzetből lennének, ez nem biztos, hogy azt jelenti, hogy sötétnek tűnnének. A holdkőzet nagyrészt szürke, és a Hold a ráeső fénynek csak kb. 12%-át veri vissza. De a telihold “nagyon fényesnek tűnik, mert sok fény esik rá, és mert olyan közel van hozzánk” – mondta Caleb Scharf, a New York-i Columbia Egyetem asztrobiológiai igazgatója.
Hogyan fényesek lehetnek a Föld gyűrűi? “Négyzetméterenként körülbelül 1300 wattnyi napfény éri a Föld légkörének tetejét” – mondta Scharf a Live Science-nek. “Ha a gyűrűk ennek akár csak 10%-át is visszaverik, akkor arról beszélünk, hogy minden egyes négyzetméter annyi fényt ver vissza, mint amennyit egy 130 wattos villanykörte termel.”
Közelebb, mint a Hold
Milyen közel kerülhetnek a gyűrűk a Földhöz? Zavarnák a repülőgépeket?
Az abszolút legközelebb a gyűrűk a University Corporation for Atmospheric Research szerint valahol a termoszféra nevű légköri réteg felett lehetnének, amely akár 620 mérföld (1000 km) magasságig is felérhet. Tehát a kereskedelmi repülőgépek, amelyek általában 7 mérföld (11 km) magasságig repülnek, rendben lennének. (A műholdakról és az űrutazásról később még lesz szó.) Eközben a légköri légellenállás lehozna minden olyan gyűrűs anyagot, amely túl alacsonyra ereszkedne. Ha ez megtörténne, a kőzetanyag hullócsillagként, tüzes csíkban égne el.
Hasonlóan: Elképesztő infografika: Föld légköre fentről lefelé
Milyen messzire nyúlhatnak el a gyűrűk a Földtől? Minden olyan objektum, amely a Földtől egy bizonyos távolságon belül kering, az úgynevezett Roche-határon belül, a Föld gravitációs erejének hatására szétesik. Miután széttörtek, ezek a széttört objektumok csatlakoznának a kőzetgyűrűhöz. Például bármely, a Föld holdjának méretű objektum, amely a Föld felszínétől mintegy 7 365 mérföld (11 850 km) alá kerülne, szétesne, és gyűrűt alkotna a bolygó körül.
Mindenesetre a Föld külső gyűrűi valószínűleg még közelebb keringenének a bolygónkhoz, mint a Föld holdja.
Gyűrű vagy gyűrűk? Hold vagy holdak?
Az, hogy a Földnek egy vagy több gyűrűje van-e, attól függ, hogy a Földnek vannak-e “pásztorholdjai” is, kis holdak, amelyek kitakarítják a gyűrűk közötti réseket, és segítenek a részecskéket a gyűrűn belül tartani, hasonlóan ahhoz, ahogy a juhászkutya megakadályozza a juhok elkóborlását. A Szaturnusz gyűrűi számos pásztorholddal rendelkeznek, mint például a Prométheusz. A pásztorholdak a Föld gyűrűiben a gyűrűk szélei körül keringő fénylő gyöngyökre hasonlíthatnak.
A Földnek nem valószínű, hogy hosszú életű gyűrűi lehetnek, ha továbbra is olyan nagy holddal rendelkezik, mint most, mondta Scharf. Ugyanazok a gravitációs erők, amelyeket a Hold a Földre gyakorol, hogy árapályokat okozzon, megzavarhatják a gyűrűket, és széteshetnek – magyarázta.
Hulló árnyékok
A napszaktól, az évszaktól és a néző földrajzi szélességétől függően a Föld árnyéka ráeshet a gyűrűkre. A Föld árnyéka ovális alakúnak tűnne a gyűrűkön, “és az idő múlásával mozogna” – mondta Scharf. (A Föld árnyéka ovális alakúnak tűnne a kör alakú helyett, hasonló okból, mint amiért az árnyékunk is megnyúltnak tűnik hozzánk képest.)
A napéjegyenlőségek idején a Nap a gyűrűkkel egy síkban feküdne. Ilyenkor a Föld középső szélességein a bolygó árnyéka úgy tűnne, mintha a legnagyobb mértékben átnyúlna a gyűrűkön, sötétségbe borítva a gyűrűk nagy részét. Az Egyenlítőnél úgy tűnne, hogy a gyűrűk megosztják a Napot, drámai árnyékot vetve a fél világra.
Hasonlóképpen, maguk a gyűrűk is árnyékot vetnének a Földre. Az északi féltekén nyáron, a déli féltekén pedig télen a gyűrűk árnyékot vetnének a déli féltekére, és fordítva. Ez azt jelenthetné, hogy a tél mindkét féltekén hidegebb és keményebb lehet, mint a mi Földünkön. Ugyanakkor azonban a “gyűrűs árnyék” növelheti a Földre jutó teljes fénymennyiséget, “így az éghajlati hatásokat nehéz pontosan meghatározni” – mondta Scharf.”
A gyűrűket övező mitológiák
A gyűrűk mint égi tájékozódási pontok, amelyek soha nem változtatják a helyzetüket az égen, szinte biztosan kulcsszerepet játszanának a mitológiákban. A mérsékelt szélességi fokokon elképzelhető, hogy a gyűrűk íves megjelenése az ég és a Föld közötti hidat szimbolizálná.
Mivel a gyűrűk megjelenése a földrajzi szélességgel változik, így az emberek értelmezései is változhatnak. Tekintettel arra, hogy a Földön a háborúk a vallási tanok ellentétes nézeteiből eredtek, elgondolkodhatunk azon, hogy mi történhetett, amikor az ősi emberek elkezdték bebarangolni a bolygót, és látták, hogy a gyűrűk megjelenése megváltozik.
A gyűrűk pedig nagyon is csábíthatják az embereket arra, hogy bebarangolják a világot. Tekintettel arra, hogy a gyűrűk óriási ívekhez hasonlíthatnak, a felfedezők talán látni akarnák, hol érnek le az ívek, hasonlóan ahhoz, ahogyan az ember arra törekszik, hogy lássa, mi van a szivárvány végén.
Ezeken kívül Scharf megjegyezte, hogy a Föld árnyékának a gyűrűkre vetülő szélei körül a Föld légkörén átszűrődő fényt látnánk. “Az árnyék széleinél furcsa színeket kaphatnánk, talán egy vérvörös peremet” – mondta. “El tudnék képzelni mindenféle mitológiát, ami erre épül.”
A szélességi foktól és az évszaktól függően a Nap útja ráadásul a gyűrűk mögött keresztezheti egymást. A gyűrűket alkotó részecskék valószínűleg szétszórnák a nap fényét, így az ködösnek vagy fátyolosnak tűnne. “Érdekes belegondolni, milyen spirituális jelentőséget tulajdoníthat egy civilizáció annak, hogy a nap a gyűrűk mögött halad” – mondta Scharf.”
Útmutató a navigátoroknak
A gyűrűk potenciálisan rendkívüli navigációs segédeszközként szolgálhatnak. Elgondolkodhatunk azon, hogyan támogathatnák az utazást, a felfedezést, a kereskedelmet, a migrációt és az inváziót.
A tengerészek például évszázadokon át nehezen tudták meghatározni pontos helyzetüket a Földön szélességi és hosszúsági fokban, amikor a tengeren voltak és nem látták a szárazföldet. A hajósoknak régóta voltak módszereik arra, hogy a szélességi fokot a csillagászat segítségével – nappal a Nap magasságát, éjjel a Sarkcsillagot vagy a Déli Keresztet figyelve – megtalálják, de a hosszúsági fok kiszámításának módjához áttörésre volt szükség az időmérés területén.
Az égen lévő gyűrűk potenciálisan többféleképpen is segíthetik a hajósokat a hosszúsági fok megbecslésében. A pásztorholdak kiszámítható pályákon vándorolhatnának a Föld körül, mint egy óra mozgó mutatói. A Szaturnusz gyűrűi titokzatos küllőkkel rendelkeznek, amelyek valószínűleg a Szaturnusz mágneses mezejéhez kapcsolódnak, és a Föld gyűrűin található küllők úgy viselkedhetnek, mint az óra számlapján lévő időjelzők. Az, ahogyan a Föld árnyéka a gyűrűkön mozog, szintén egy óriási kozmikus időmérőként szolgálhat. “A gyűrűkkel valóban egy kifinomult időmérő rendszert lehetne létrehozni” – mondta Scharf.
A gyűrűk és az űr
A gyűrűk elhelyezésétől függően elvileg műholdak és űrhajók keringhetnének alattuk. A Nemzetközi Űrállomás például mintegy 400 km (250 mérföld) magasságban kering a Föld felszíne felett, potenciálisan a gyűrűk alatt, míg a geostacionárius műholdak mintegy 35 786 km (22 235 mérföld) magasságban keringenek a Föld felszíne felett, valószínűleg jóval a gyűrűk felett. A gyűrűk azonban valószínűleg szétszórnák az egyenlítői pályán keringő műholdak és űreszközök rádiójeleit, ami korlátozná azok hasznosságát.
Mégis a gyűrűk valószínűleg zavarnák a csillagászatot, akadályozva az éjszakai égbolt földi megfigyelését, mondta Scharf. Ez viszont korlátozhatja azt, amit a tudósok egy gyűrűs bolygón a kozmosz kulcsfontosságú részleteiről, például más galaxisok létezéséről vagy a világegyetem tágulásáról megtudhatnak.
A Mars és a Föld gyűrűi
Mennyire valószínű, hogy a sziklás világok gyűrűkkel rendelkezhetnek? Korábbi munkák megállapították, hogy a Mars Phobos nevű holdja egykor gyűrűk formájában létezhetett a vörös bolygó körül. Ahogy a Phobos idővel közelebb kerül a Marshoz, valószínűleg évmilliók alatt újra gyűrűvé szakad.
Ez lehetséges, hogy a Földnek már volt gyűrűje. Bolygónk körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt született, és korábbi kutatások szerint a Hold nem sokkal később keletkezett. Az uralkodó magyarázat a Hold eredetére az, hogy két protobolygó, vagyis embrionális világ összeütközéséből keletkezett. Az egyik az újszülött Föld volt, a másik pedig egy Mars méretű szikla, a Theia, amely a görög mitológiában a Hold anyjáról kapta a nevét. Az ütközés egy törmelékgyűrűt hozott volna létre a Föld körül, amely végül a Holddá olvadt össze.
Lényegében, bár a gyűrűs Föld víziója fantáziálásnak tűnhet, egyszer – egy pillanatra – igaz lehetett.
Eredetileg a Live Science-en jelent meg.
Újabb hírek