Neįtikėtina, tačiau įmanoma

Planeta su skyle  

Prieš pusę amžiaus sunku buvo įsivaizduoti, kad šiomis dienomis vis dar teks bandyti paneiginėti plokščios žemės teoriją (o, galbūt, Žemė, vis tik, yra plokščia?!); beje, idealiai apvalia jos irgi nepavadinsi – dar I. Niutonas “Pradmenyse” nurodė, kad dėl sukimosi apie savo ašį Žemė prie pusiaujo turi kiek išsiplėsti. Prancūzijos akademija netgi surengė ekspediciją, kuri 1735-39 m., patyrusi daugybę nuotykių, išmatavo meridiano lanko ilgį prie pusiaujo Pietų Amerikoje. Palyginus su lanko ilgiu, išmatuotu Laplandijoje, geografai patvirtino Niutono spėjimą – Žemės spindulys ties pusiauju maždaug 21 km ilgesnis nei ties poliais.

Visi masyvūs dangaus kūnai siekia įgauti apvalią formą veikiami savo gravitacijos, kuri stengiasi kuo labiau suspausti medžiagą link centro. Lediniai kūnai, kurių spindulys per 200 km ir uolingi, su spinduliu per 500 km, tampa daugiau ar mažiau sferiškais. Tą formą nulemia natūralus jėgų balansas, hidrostatinė pusiausvyra tarp į centrą nukreiptos traukos jėgos ir medžiagos stangrumo. Išcentrinės jėgos padeda pasipriešinti gravitaciniam slėgiui – ir kuo greičiau sukasi kūnas, tuo labiau jis tampa suspaustu. Milžiniškas Saturnas apsisuka vos per 10,6 val. ir jo spindulys maždaug 10% didesnis už spindulį prie polių.

Žinoma, juk Saturnas dujinis ir „pasiduodantis“ milžinas, tačiau ir mažesnėms uolėtoms planetoms, tokioms kaip Žemė, niekas netrukdo, smarkiai sukantis, smarkiai susiploti, o tai ir aplamai virsti toru („baranka“). Toks scenarijus ne kartą nagrinėtas teoriškai. Aišku, toks pavidalas gana nestabilus – kiek sumažės išcentrinė jėga, žiedas iškart susitrauks į centrą; padidės – ir žiedas sutrūkinės. Tad žiedo (toro) pavidalo planetos susidarymas – praktiškai neįtikėtinas atvejis, tačiau, iš principo, kažkur Visatoje gali pasitaikyti ir „skylėtų“ pasaulių, kurie turės du ekvatorius (vidinį ir išorinį) ir polius, nusitęsusius apskritimu palei priešingas žiedo puses. Tiesa, kad taptų „baronka“, kūnas praeiti bifurkacijos tašką, kuriame jis iš suspausto elipsoido gali virsti ištįsusiu melionu (kaip tai nutiko su mažąja Chaumėjos planeta). Bet jei bifurkacijos taškas praeitas, tai tolimesnė transformacija pavers kūną žiedu. Falcon Heavy startas

Kaip turėtų atrodyti gyvenimas tokioje planetoje? Juk smarkiai įsisukusi Žemė pamažu virstų žiedu su siaura skyle viduryje. Prieš keletą metų tuo susidomėjo menininkas, filosofas ir futurologas iš Oksfordo Andersas Sandbergas1). Jis, panaudodamas supaprastintus kompiuterinius modelius, parodė, kad skersinis toro pjūvis tu stipriai suploto kiaušinio formą su į vidų nukreiptu smailiu galu.

Toks planetos masės pasiskirstymas smarkiai pakeičia gravitacinį planetos lauką, tad pusiaujų srityse jis sudarytų tik 0,3 žemiškojo, o prie polių – 0,65. Norint pasiekti žemišką slėgį, tektų įsukti masyvų žiedą su plačia skyle, pro kuria pralįstų visa Žemė. Tokio kūno paviršius beveik penkeriopai didesnis nei Žemės, užtat slėgis poliuose bus 1,1 žemiškojo, prie išorinio pusiaujo - 0,75, o prie vidinio - 0,8.

Kadangi žiedo paviršius gerokai didesnis lyginant su rutuliu, tai gelmių energija turi greičiau išsisklaidyti, - ir tuo pačiu sumažėti vulkaninis ir tektoninis aktyvumas. Tačiau masyvus Žiedas turi daugiau radioaktyvių elementų, esančių vidiniu šilumos šaltiniu. Be to tokius kūnus labiau veikia potvynio jėgos dėl gravitacinio žvaigždės poveikio - ir tuo pačiu šildydamos gelmes dėl vidinės trinties (kaip tai vyksta, pvz., Jupiterio palydove Europoje). Tačiau dėl tos pačios priežasties žiedinės formos planetos rizikuoja suirti pernelyg priartėjusios prie žvaigždės. Todėl gyvenimui tinkančių „skylėtų“ planetų reiktų ieškoti prie ryškių, baltai gelsvų F klasės žvaigždžių, o ne geltonųjų G klasės „nykštukių“, kokia yra mūsų Saulė. Jos gali užtikrinti pakankamą energijos kiekį gana nutolusioms planetoms.

Didelę įtaką turi ir skirtumas tarp išorinio ir vidinio žiedo skersmens. Kontinentinės plokštės, judančios į išorę, plėsis ir šils, o judančios į vidų, spaustis ir lips viena ant kitos. Tad prie vidinio pusiaujo susidarys sudėtingas kraštovaizdis su aukštomis snieguotomis viršūnėmis, tuo tarpu išorinėje pusėje reikia tikėtis didelio vandenyno su gana plona litosfera ir lygumomis sausumoje. Mažesnė gravitacija leidžia Žiede kalnams būti aukštesniems nei Žemėje – iki 12 km prie polių ir net 24 km prie pusiaujo. Tai galioja ir jūros bangoms, kurios Žiede gali būti kelis kartus aukštesnės nei Žemėje.

Žemėje Saulės diskas danguje pasislenka tik 15o per valandą, tuo tarpu Žiede jis lėks strimgalviais, per valandą nulėkdamas 100-130o. Ir reikia pavydėti vidinės pusės gyventojui, besimėgaujančiam saulėtekiais ir saulėlydžiais: priešinga planetos pusė iškilo apie 30o pločio arka, apšviesta atspindėta šviesa, atsklindančia pro storą atmosferos sluoksnį ir nudažančia giliais ir neįtikėtinai ryškiais tonais. Tik gaila, kad prie tokio sukimosi greičio jie tetrunka 15-20 sek. Taip pat tai neleidžia paviršiui labai įkaisti dieną ir atvėsti naktį. Ir vis tik didesnę svarbą įgauna metų laikai.

Klimatas nulemiamas planetos ašies pakrypimu orbitos plokštumos atžvilgiu. Jei ji griežtai statmena, tai išorinės toro pusės apšviestumo režimas mažai skirsis nuo įprasto mums, užtat vidinė pusė bus amžinoje prieblandoje. Palei ilgesnįjį ekvatorių nusitęs begalinės apysausės dykumos, labiau komfortiškam gyvenimui palikdamos tik tarpinę zoną. Kalnai vidinėje pusėje bus amžinai padengti sniegu. Tuo tarpu esant 23o pakrypimui (kaip Žemės), centrinės žvaigždės šviesa vidinę pusę pasieks ir vasarą, ir žiemą, pro skylę apšviesdama ją arba iš šiaurinės, arba iš pietinės pusės. Į žvaigždę visada atsuktos tik išorinės žiedo pusės, o artėjant prie polių vasaros ir žiemos temperatūrų skirtumas didėja. Tuo tarpu prie vidinio ekvatoriaus klimatas vėl tampa stabilesniu, tik vėsesniu.

Klimatinių zonų skirtumus padidina Kariolio jėga2). Kilusi dėl greičio skirtumo tarp poliarinių ir pusiaujo sričių, ji įsuka viesulus, o dėl planetos sukimosi greičio jie turėtų būti ypač galinti ir stabilūs, apsunkindami dujų ir šilumos apykaitą tarp zonų. Hedli ląstelės3), atmosferos cirkuliacijos „elementariosios dalelės“, apimančios kylančių srautų, nukreiptų link polių, judėjimą prie pusiaujo, nusileidžiančių aukštesnėse platumose ir grįžtančių prie pusiaujo, yra mažesnės dydžiu, tačiau tankesnės nei Žemėje, sukeldamos gana staigius temperatūros ir slėgio pokyčius. O tuo pačiu ir ekstremalius oro reiškinius.

Tai žiedo formos pasaulius daro mažai tinkamus gyventi, tačiau labai įdomius aplankymui. Ir net jei tokių pasaulių nėra gamtoje, tačiau esant teorinei galimybei juos, atrakcijos dėlei, gali susikurti labai išsivysčiusios civilizacijos.


1) Andersas Sandbergas (Anders Sandberg, g. 1972 m.) - švedų tyrinėtojas, futurologas, trashumanistas ir rašytojas. Jo tyrinėjimai nukreipti į socialines ir moralines problemas, kylančias dėl naujųjų technologijų diegimo, apimant kognityvinio patobulinimo, smegenų emuliacijos, neuroetikos, globalių katastrofų riziką ir kt. Yra vienas „Oriono rankos“ įkūrėjų.

2) Kariolio jėga - objektų nukrypimas nuo tiesaus judėjimo, stebint iš besisukančio atskaitos taško. Ją 1835 m. aprašė prancūzas G. Koriolis, tačiau dar 1778 m. jo matematinius aspektus nagrinėjo P. Laplasas. Iš tiesų kūno trajektorija nuo tiesios linijos nenukrypsta, taip atsitinka dėl paties paviršiaus judėjimo. Tarkim asmuo šiaurės ašigalyje kamuolį kitam. Kol kamuolys skriejoo, Žemė truputį pasisuko aplink savo ašį, ir gaudantysis pasislinko į rytus ir kamuolys nukrito kairiau gaudančiojo. Tokio reiškinio aprašymui fizikai dažnai panaudoja terminą – fiktyvi jėga.

3) Hedli ląstelė - Žemės atmosferos cirkuliacijos elementas, stebinas tropikų platumose. Ji apibūdinama kylančiu judėjimu prie pusiaujo ir srautais link ašigalių 10-15 km aukštyje, nusileidimo subtropikuose ir grįžimą prie pusiaujo pažeme. Ši cirkuliacija susijusi su pasatais, subtropinėmis dykumomis, klimatu tropikuose. Pavadinta meteorologo-mėgėjo Dž. Hedlio, pirmąkart aprašiusio pasakų veikimo mechanizmą, vardu.

Visatos modeliai
Galileo Galilėjus
Manipuliacijos šviesa
Kokia yra Visata? Sukasi?
Genijaus keliai ir klystkeliai
Pasikėsinimas į multivisatas
El. dalelių simetrija persmelkia viską
Visatos ateitis: Nuo šičia link begalybės
Artileristas, atradęs sustingusio laiko sferą
Amžinas judėjimas laiko kristaluose
Lemtingasis Rentgeno atradimas
Elektra, kol dar nebuvo vartotojų
Sunkusis ir metalinis vandenilis
Robotai - dirbtiniai žmonės
Žygiuojam į Saulės amžių
Nuo Quanta prie Qualia
Nekritinė stygų teorija
Vartiklis