De ringen van Saturnus zijn geweldig om te zien. Sinds ze voor het eerst werden waargenomen door Galileo in 1610, zijn ze het onderwerp geweest van eindeloze wetenschappelijke belangstelling en populaire fascinatie. Deze ringen bestaan uit miljarden deeltjes stof en ijs en beslaan een afstand van ongeveer 282.000 km (175.000 mijl) - driekwart van de afstand tussen de aarde en haar maan - en bevatten ongeveer 30 quintiljoen kilogram (dat is 3.0. X 1018 kg) materie.
Alle gasreuzen van het zonnestelsel, van Jupiter tot Neptunus, hebben hun eigen ringsysteem - zij het minder zichtbare en pittoreske. Helaas heeft geen van de terrestrische planeten (d.w.z. Mercurius, Venus, Aarde en Mars) zo'n systeem. Maar hoe zou het eruit zien als de aarde dat zou doen? Afgezien van de fysieke vereisten die nodig zijn om een ringsysteem te laten bestaan, hoe zou het zijn om van de aarde op te kijken en prachtige ringen boven je hoofd te zien reiken?
Het is precies deze vraag die Kevin Gill, een software-ingenieur die wetenschappelijke datavisualisaties voor NASA's Jet Propulsion Laboratory uitvoert, inspireerde om "Rings Over Earth" te creëren. Met behulp van vakantiefoto's die hij in de loop der jaren heeft gemaakt, en ze vervolgens aan te passen met Photoshop en de 3D-animatie / modelleringssoftware Maya, kon Gill Saturnusachtige ringen op foto's van de hemel van de aarde plaatsen.
Door dit te doen, kon hij kijkers een realistisch idee geven van hoe het zou zijn om naar de lucht te kijken en een ringsysteem te zien dat lijkt op dat van Saturnus - met name vanuit de locaties van New Hampshire, de San Bernadino Valley, de Griffith Observatory in Los Angeles of Pasadena, Californië. En zoals je op de foto's kunt zien, is het eindresultaat adembenemend en inspirerend.
De foto's laten ook zien hoe het ringsysteem er op verschillende momenten van de dag uit zou zien. De foto van San Bernadino, Californië, laat bijvoorbeeld zien hoe de ringen 's ochtends aan de hemel zouden verschijnen, met de zon op de oostelijke horizon. De foto van Pasadena laat zien hoe de ringen rond het middaguur zouden verschijnen, met de zon recht boven je hoofd en de ringen verlicht.
En dan zijn er nog de opnamen van het Griffith Observatory die laten zien hoe de ringen zouden verschijnen aan de nachtelijke hemel boven het centrum van Los Angeles. In één zien we ze afdalen naar de gloeiende horizon (boven), met een halve maan niet ver weg. In de andere (hierboven) zien we hoe een deel van de ringen is verduisterd door de schaduw van de aarde.
En last but not least is er hoe de ringen vanuit de ruimte zouden verschijnen, wat je hieronder kunt zien. Een dergelijk ringsysteem zou ongetwijfeld grote schade aanrichten aan satellieten en ruimtestations in een baan om de aarde (zoals het ISS). Maar zoals Kevin via e-mail aan Space Magazine vertelde, was het project geen oefening in plausibiliteit, maar alleen voor de lol.
"Ik maakte [de foto's] uit nieuwsgierigheid naar hoe ze eruit zouden zien nadat ik een paar Saturn-gerelateerde renders had gemaakt", zei hij. "Ik heb de camera, de ringen en de aarde in Maya opgetuigd en de camera min of meer op de plek geplaatst waar ik de kijker wilde laten inspringen (New Hampshire, Los Angeles, enz.). Ik gebruikte Photoshop om de Maya-gerenderde ringen samen te stellen over foto's die ik had genomen in het afgelopen jaar. Net als de hoeken is de verlichting min of meer bij benadering. ”
Als fulltime lid van de Jet Propulsion Labority die verantwoordelijk is voor het maken van visualisaties, begrijpt Gill zeker het proces om gegevens tot leven te brengen. Maar zoals hij toegeeft, zijn deze afbeeldingen misschien geen exacte weergave van wat een ringsysteem zou willen voor een aardgebonden waarnemer. "Ik heb geen wiskunde gedaan ter voorbereiding om de hoeken precies goed te krijgen", zei hij. "In feite, in een van de afbeeldingen, heb ik de maan eigenlijk naar rechts verplaatst waar hij eigenlijk was om een meer‘ zuidelijke ’weergave te simuleren."
Dit soort artistieke speculatie heeft echter een redelijke wetenschappelijke waarde. Om te beginnen wordt algemeen aangenomen dat de aarde ooit een soort ringsysteem had, wat het gevolg was van een catastrofale impact. Dit maakt deel uit van wat bekend staat als de Impact Hypothese van de formatie van de Maan, waar ongeveer 4,5 miljard jaar geleden een nieuw gevormde Aarde werd getroffen door een Mars-formaat object genaamd Theia.
Door deze botsing werd materiaal in een baan om de aarde geworpen, wat zich zou hebben gevormd tot een ring rond de planeet. Toen deze ring buiten de Roche-limiet van de aarde viel, zorgde de kracht van wederzijdse aantrekkingskracht ervoor dat deze deeltjes zich aansloten om de maan te vormen, die zich vervolgens kon vasthouden.
Als het buiten de Roche-limiet van de aarde was geweest, zou dit materiaal niet bij elkaar zijn gekomen en zou het dus als een schijf zijn gebleven. Dit is het geval voor Saturnus, dat een prachtig ringsysteem heeft binnen de Roche-limiet en enkele manen daarbuiten.
Dus terwijl de aarde, in een alternatieve realiteit, een ringsysteem had kunnen hebben, zouden we ervoor hebben betaald door nooit de maan te hebben. Daarom zou er nooit een Apollo-programma zijn geweest en zouden we er op dit moment niet aan denken om daar nederzettingen te bouwen. Lijkt het niet echt op een eerlijke ruil?
Maar ik denk dat we het er allemaal over eens zijn, het idee van een ringsysteem rond de aarde (en enkele artistieke weergaven van hoe het eruit zou zien) zorgt voor een behoorlijk mooie weergave! En Gill is niet de eerste die foto's maakt die zich voorstellen hoe de aarde eruit zou zien als ze ringen had. In 2013 creëerde de ervaren astronomiekunstenaar Ron Miller een reeks illustraties van een geringde aarde. Als voormalig art director van het Albert Einstein Planetarium van het National Air & Space Museum, was Miller verantwoordelijk voor het maken van talloze visualisaties van hoe andere planeten eruit zouden zien voor de informele waarnemer. Je kunt zijn kunstwerk hier bekijken.
En in 2009 leidde informatie van NASA's Cassini-ruimtesonde tot een aantal animators die video's produceerden van hoe de aarde eruit zou zien met ringen. Zo'n artiest was Roy Prol (ook bekend als T0R0YD), die 3DS Max gebruikte om te laten zien hoe de ringen vanaf verschillende breedtegraden op aarde in de lucht zouden verschijnen. Het is duidelijk dat we ons allemaal afvragen hoe onze planeet eruit zou zien als hij iets minder "aarde-achtig" zou zijn!
Zorg ervoor dat je Kevin Gill's galerij op Flickr bekijkt, evenals andere werken van astronomie-gerelateerde kunstwerken.
