Як тільки хтось починає говорити про кільця, ми відразу думаємо про Сатурні. Не дарма цей газовий гігант був названий на честь могутнього давньоримського бога. Кільця Сатурна, майже повністю складаються з шматочків льоду і мають ширину в тисячі кілометрів, є самою чарівною його особливістю. Вони зачаровують людей з тих пір, як Галілей відкрив їх в 1610 році, пише Space. com.
А якщо б у нашій Землі теж були кільця? Як би вони виглядали? Ілюстратор Рон Міллер дав волю уяві і створив незвичайні зображення того, як могло б виглядати небо, якщо б Земля мала кільцями тих же пропорції, що і Сатурн.
Найбільш оптимальне місце для кілець знаходиться навколо екватора Землі, тому їх зовнішній вигляд буде залежати від широти. Наприклад, близько екватора в Кіто, Еквадор, ви можете розглянути кільця з внутрішнього радіуса, на цій широті вони виглядали б як тонка лінія, що піднімається прямо від горизонту. У той час як, кільця біля полярного кола можуть виглядати як горб на горизонті. А в більш помірних широтах кільця будуть подібні гігантським аркам, що нагадують райдугу.
Ці блискучі кільця не піднімаються і не сідають, а завжди знаходяться в одному і тому ж місці на небі. Їх видно як вдень, так і вночі.
Яскраві кільця
Кільця Землі відрізнялися б від кілець Сатурна тим, що вони не складалися б з льоду, тому що наша планета перебуває набагато ближче до Сонця, що тим самим призводить до знищення будь-якого льоду в кільцях.
Тим не менш, навіть якщо б кільця Землі містили кам’яні породи, вони все одно яскраво світилися б небі. Місячний камінь в більшості своїй сірий, поверхню Місяця відображає лише близько 12% падаючого на неї світла, але це не заважає їй яскраво світитися.
Так наскільки яскравими будуть кільця Землі?
«Приблизно 1300 Вт сонячного світла на квадратний метр потрапляє у верхню частину атмосфери Землі. Якщо кільця відображають хоча б 10% падаючого світла, то кожен квадратний метр кілець буде сяяти, як 130-ватна лампочка», — говорить Калеб Шарф, директор астробіології Колумбійського університету в Нью-Йорку.
Ближче Місяця
Наскільки близько до Землі будуть розташовані кільця і будуть вони заважати літаків? За даними Університетської корпорації атмосферних досліджень кільця Землі будуть знаходитися десь над термосферой, висота якої досягає 1000 км. Комерційні літаки зазвичай літають на відстань до 11 км, так що тут все без змін.
Між тим, опір атмосфери зруйнувало б будь-яке небесне тіло, яке опустилося б занадто низько. Якщо б таке сталося, кам’янистий матеріал згорів би вогненною смугою, що нагадує падаючу зірку.
Як далеко ці кільця можуть простиратися від Землі? Будь-який об’єкт, що обертається на певній відстані від Землі, відомий як межа Роша, розвалиться на частини під дією сили тяжіння Землі, а його уламки приєднаються до кілець.
Так, наприклад, будь-який об’єкт розміром з Місяць, який впаде нижче 11850 км від поверхні Землі, розпадеться, утворюючи кільце навколо планети. Загалом, зовнішні кільця Землі, ймовірно, будуть рухатися навіть ближче до нашої планети, ніж Місяць.
Буде кілька кілець і супутників?
Буде у Землі одне кільце або кілька, залежить від того, чи є на Землі «супутники-пастухи», маленькі супутники, які очищають проміжки між кільцями і допомагають утримувати частинки всередині кільця. Кільця Сатурна мають кількома супутниками-пастухами», такими як Прометей.
За словами Шарфа, поки Місяць залишатиметься такою ж великою, як зараз, малоймовірно, що у Землі зможуть бути довговічні кільця. Він пояснив це тим, що ті ж гравітаційні сили, які Місяць надає на Землю, викликаючи припливи, можуть зруйнувати самі кільця.
Падаючі тіні
В залежності від часу доби, сезону і широти, на якій знаходиться дивиться, Земля може відкидати тінь на кільця. За словами Шарфа, ця тінь буде мати овальну форму, і зможе рухатися з плином часу.
В період рівнодення Сонце буде лежати в тій же площині, що і кільця. А на середніх широтах, тінь планети, тягнучись через кільця в максимальному ступені, занурить їх великі частини в пітьму.
Влітку в Північній і взимку в Південному півкулях, кільця теж будуть відкидати свої тіні. З-за цієї зими в обох півкулях можуть бути холодніше й суворішими, ніж зараз. Однак у той же час, сяйво кілець може збільшити загальну кількість світла, одержуваного Землею.
Частина міфології
Як небесні орієнтири, які ніколи не змінюють свого положення на небі, кільця майже напевно зіграли ключову роль у розвитку різних міфологій.
Враховуючи, що війни на Землі відбувалися за протилежних поглядів на релігійну доктрину, можна задатися питанням: Що могло статися, коли стародавні люди почали бродити по планеті і бачити, як кільця змінюють свій зовнішній вигляд?
Шарф зазначив, що на кільцях, по краях тіні нашої планети можна було б побачити світ, який фильтровался через атмосферу Землі.
«По краях тіні можуть з’явитися якісь незвичайні кольори, наприклад, криваво-червоний. Ви тільки уявіть, які б міфи і легенди створили люди з цього приводу», — сказав він.
Причому, в залежності від широти і сезону, шлях сонця можуть перетинати кільця. Частинки, які їх складають, ймовірно, будуть розсіювати сонячне світло, роблячи його туманним і приглушеним.
«Цікаво, яке духовне значення могли б приписати люди сонця, рухається за кільцями», — додав Шарф.
Керівництво для мореплавців
Варто додати, що кільця могли б виступити і в ролі навігаційного засобу.
Протягом багатьох століть, морякам, перебуваючи далеко від суші, було важко визначити своє точне місце розташування за широтою та довготою. В результаті чого вони придумали свої власні способи визначати широту з допомогою астрономії — дивлячись на висоту сонця вдень або ж на Полярну зірку і Південний Хрест вночі. Однак для того, щоб обчислити довготу, потрібен прорив у годинникової інженерії.
Гіпотетичні кільця могли б допомогти мореплавцем обчислити довготу різними способами. Кільця Сатурна мають таємничими спицями, ймовірно, пов’язаними з його магнітним полем, тому будь-які спиці на кільцях Землі зможуть діяти як маркери часу. У ролі гігантських космічних годин також може послужити те, як тінь Землі рухається по кільцях.
Кільця і космос
В залежності від розташування кілець супутники і космічні апарати можуть рухатися під ними по орбіті.
Наприклад, Міжнародна космічна станція обертається на висоті близько 400 км над поверхнею Землі, потенційно нижче кілець, тоді як орбіта геостаціонарних супутників знаходиться на 35 786 км над поверхнею Землі, тобто за зовнішнім радіусом кілець.
Однак це не дуже добре, оскільки кільця будуть розсіювати будь радіосигнали з супутників і космічних кораблів на екваторіальних орбітах, обмежуючи їх корисність. Тим не менш, кільця, швидше за все, будуть заважати астрономам, ускладнюючи огляд нічного неба.
Кільця Марса і Землі
Яка ймовірність того, що в кам’яних світах можуть бути кільця? Дослідження вчених показали, що супутник Марса Фобос міг колись існувати у вигляді кілець. По мірі того, як Фобос з часом наближається до Марса, він, ймовірно, протягом мільйонів років знову розірветься на кільце.
Деякі вчені припускають, що в Землі вони вже колись були. Наша планета зародилася близько 4,5 мільярдів років тому, а Місяць трохи пізніше. Одна з головних теорій виникнення нашого супутника стверджує, що Місяць виникла в результаті зіткнення двох протопланет. Перша з них була новонароджена Земля, а інша — скала розміром з Марс під назвою Тейя. В результаті удару навколо Землі утворилося кільце з уламків, яке в кінцевому підсумку слиплось в Місяць.
Звичайно, в наші дні уявити собі Землю в кільцях — фантастика, але можливо колись це було правдою.
