Saturnuksen renkaat ovat uskomattomia nähdä. Siitä lähtien, kun Galileo havaitsi ne ensimmäisen kerran vuonna 1610, he ovat olleet loputtoman tieteellisen kiinnostuksen kohteena ja suosittuja kiehtovia. Koostuen miljardeista pölyn ja jään hiukkasista, nämä renkaat ovat noin 282 000 km: n (175 000 mailin) etäisyydellä - mikä on kolme neljäsosaa maan ja Kuun välisestä etäisyydestä - ja ne pitävät noin 30 kvintillionkiloa (eli 3,0 x 10).18 kg) aineen arvoa.
Kaikilla aurinkokunnan kaasujätteillä Jupiterista Neptunukseen on oma rengasjärjestelmä - vaikkakin vähemmän näkyviä ja viehättäviä. Valitettavasti millään maanpäällisestä planeetasta (ts. Elohopea, Venus, Maa ja Mars) ei ole tällaista järjestelmää. Mutta miltä se näyttää, jos maa tekisi? Jos jätetään huomiotta fyysiset vaatimukset, joita rengasjärjestelmän olemassaolo vaatii, miltä tuntuisi etsiä maapallolta ja nähdä kauniit renkaat saavuttamassa yläpuolella?
Juuri tämä kysymys inspiroi ohjelmistosuunnittelijaa Kevin Gilliä, joka suorittaa tiededatan visualisointeja NASA: n Jet Propulsion Laboratoryssa luomaan ”Rings Over Earth”. Gill käytti vuosien varrella ottamiaan lomakuvia ja mukauttamalla niitä Photoshopin ja kolmiulotteisen animaation / mallinnusohjelman Maya avulla, joten Gill pystyi päällekkäin Saturnuksen kaltaisten renkaiden kanssa valokuviin maan taivaasta.
Näin tehdessään hän pystyi antamaan katsojille realistisen kuvan siitä, miltä olisi katsoa ylös taivaalle ja nähdä Saturnuksen kaltainen rengasjärjestelmä - erityisesti New Hampshiren, San Bernadinon laakson, Griffithin observatorion sijainneista. Los Angelesissa tai Pasadena, Kalifornia. Ja kuten kuvista voi nähdä, lopputulos on melko henkeäsalpaava ja innostava.
Valokuvat myös osoittavat, kuinka rengasjärjestelmä näyttää eri päivisin. Esimerkiksi San Bernadinon, CA, valokuva osoittaa, kuinka renkaat näyttäisivät taivaalla aamulla, kun aurinko kohoaa itäisen horisontin. Pasadena-valokuva osoittaa, kuinka renkaat näyttäisivät keskipäivällä, aurinko suoraan yläpuolella ja valaisee renkaat.
Ja sitten on Griffithin observatoriosta otettuja kuvia, jotka osoittavat, kuinka renkaat näyttäisivät yötaivaalla Los Angelesin keskustan yläpuolella. Yhdessä näemme heidän laskeutuvan kohti hehkuvaa horisonttia (ylhäältä), ja puolikuu Kuu ei ole kaukana. Toisessa (yllä) näemme, kuinka osa renkaista on peittänyt maan varjon.
Viimeisenä, mutta ei vähäisimpänä, on kuinka renkaat näyttäisivät kiertoradalta, jonka voit nähdä alla. Ei ole epäilystäkään siitä, että tällainen rengasjärjestelmä tuhoaisi satelliittien ja avaruusasemien (kuten ISS: n) kiertäessä. Mutta kuten Kevin kertoi Space Magazinelle sähköpostitse, projekti ei ollut uskottavuusharjoitus, vaan vain hauskanpito.
"Tein [kuvat] uteliaisuudesta siitä, miltä ne näyttäisivät tekeneensä muutaman Saturnukseen liittyvän renderöinnin", hän sanoi. ”Kiinnitin kameran, renkaat ja maan Mayaan, sijoittaen kameran enemmän tai vähemmän sinne, missä olen syventänyt katsojan olevan (New Hampshire, Los Angeles, jne.). Photoshopilla yhdistin Maya-renderöityjä renkaita valokuvien yli, joita minulla oli viime vuoden aikana. Kuten kulmat, myös valaistus on likimääräistä tai vähemmän. ”
Jet Propulsion Laborityn kokopäiväisenä jäsenenä, joka vastaa visualisointien tuottamisesta, Gill ymmärtää varmasti tiedon herättämisen prosessin. Mutta kuten hän myöntää, nämä kuvat eivät välttämättä ole tarkka kuvaus siitä, mitä rengasjärjestelmä haluaisi maapallon sitovalle tarkkailijalle. "En tehnyt mitään matematiikkaa valmistautuessani saamaan kulmat tarkalleen oikein", hän sanoi. "Itse asiassa yhdellä kuvista olen todella siirtänyt Kuun oikealle puolelle, missä todellisuudessa oli simuloida" eteläisempiä "näkymiä."
Tällaiseen taiteelliseen keinotteluun liittyy kuitenkin kohtuullinen tieteellinen arvo. Ensinnäkin uskotaan laajalti, että yhdellä kertaa Maapallolla oli eräänlainen rengasjärjestelmä, joka oli katastrofaalisen vaikutuksen seuraus. Tämä on osa niin kutsuttua Kuun muodostumisen vaikutushypoteesia, jossa vasta muodostettua maata iski Marsin kokoinen esine, nimeltään Theia, suunnilleen 4,5 miljardia vuotta sitten.
Tämä törmäys antoi materiaalin kiertoradalle, joka olisi muodostanut renkaan planeetan ympärillä. Kun tämä rengas putosi maapallon Roche-rajan ulkopuolelle, molemminpuolisen vetovoiman seurauksena nämä hiukkaset nousivat muodostamaan Kuun, joka sitten pystyi pitämään yhdessä.
Jos se olisi ollut maapallon Roche Limit -alueen ulkopuolella, tämä materiaali ei olisi pystynyt yhdistymään, joten se olisi pysynyt levynä. Tämä koskee Saturnusta, joka ylläpitää kaunista rengasjärjestelmää sen Roche Limitin sisällä ja useiden kuiden yli sen ulkopuolella.
Joten vaikka maalla, jossain vaihtoehtoisessa todellisuudessa, olisi voinut olla rengasjärjestelmä, olisimme maksaneet siitä, koska meillä ei koskaan olisi ollut Kuua. Siksi Apollon ohjelmaa ei olisi koskaan ollut, emmekä harkitse tällä hetkellä asutuksen rakentamista sinne joskus. Eikö se oikeastaan näytä reilulta vaihdolta?
Mutta luulen, että voimme kaikki olla yhtä mieltä, idea ympäri maapalloa sijaitsevasta rengasjärjestelmästä (ja joitain taiteellisia renderöintejä siitä, miltä se näyttää) tekee jostakin aika hienosta katselusta! Ja Gill ei ole ensimmäinen, joka on luonut valokuvia, jotka kuvittelevat miltä Maa näyttäisi, jos siinä olisi renkaat. Vuonna 2013 veteraan astronomiataiteilija Ron Miller loi sarjan rengasmaista maata. Entisenä kansallisen ilma- ja avaruusmuseon Albert Einsteinin planetaariumin taiteellisena johtajana Miller on vastuussa lukemattomien visualisointien tuottamisesta siitä, millaiset muut planeetat näyttäisivät rento tarkkailijalle. Voit katsella hänen taidettaan täältä.
Ja vuonna 2009 NASA: n Cassini-avaruuskoettimen toimittamat tiedot johtivat useisiin animaattoreihin, jotka tuottivat videoita siitä, miltä Maa näyttäisi renkaissa. Yksi sellaisista taiteilijoista oli Roy Prol (alias T0R0YD), joka käytti 3DS Max: ta osoittaakseen, kuinka renkaat näyttävät taivaalla maan erilaisilta leveysasteilta. On selvää, että me kaikki ihmettelemme miltä planeettamme näyttäisi, jos se olisi hiukan vähemmän "maapallomainen"!
Muista tutustua Kevin Gillin Flickr-galleriaan sekä muihin tähtitieteen aiheisiin liittyviin teoksiin.
