Nova studija i simulator PlanetWaves (MIT i WHOI) pokazuju da i najslabiji povetarac na Titanu može da izazove talase visine oko 10 stopa (≈3 m) po morima metana i etana. Model je prvi koji u proračune uključuje površinski napon, viskozitet i gustinu tečnosti, što menja očekivanja zasnovana samo na gravitaciji. Autori su simulirali i drevni Mars i tri egzoplanete, a rezultati mogu pomoći pri dizajnu sondi i budućih misija.
Titan: Blagi vetar može da pokrene talase visoke ~10 stopa (≈3 m), pokazuje PlanetWaves
A new model developed by MIT scientists predicts how waves form in different planetary conditions.
Titan je daleko najveći od 292 poznata Saturna satelita i jedini drugi objekt u Sunčevom sistemu pored Zemlje za koji je potvrđeno postojanje stojećih tečnosti na površini. Iako ne treba očekivati idilu, novo modeliranje pokazuje da i najslabiji povetarac na Titanu može da pokrene ogromne talase po morima metana i etana.
Titan je otprilike 50% veći po prečniku i ima oko 80% veću masu od Zemljinog Meseca, pa je po veličini čak malo veći i od Merkura. Njegova prosečna površinska temperatura iznosi oko 94 K (≈−179 °C; ≈−290 °F), što onemogućava tečnu vodu, ali na površini postoje reke i mora sastavljena od lakih ugljovodonika, pre svega metana i etana. Titan je takođe bogat prebiotičkim jedinjenjima i zato je jedan od najzanimljivijih kandidata za proučavanje procesa koji prethode životu — posebno u podzemnim okeanima pod ledenom kori.
Iako direktnih vizuelnih dokaza o velikim talasima na Titanu još nema zbog guste atmosfere i velike udaljenosti od Zemlje, tim sa Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) razvio je javno dostupan simulator PlanetWaves koji modeluje ponašanje talasa na raznim nebeskim telima. Rezultat: na Titanu, čak i najslabiji nalet vetra može da stvori talase visine oko 10 stopa (≈3 metra), usled kombinacije niske gravitacije i specifičnih svojstava tečnosti.
„Na Zemlji smo navikli na određenu dinamiku talasa,“ rekao je Andrew Ashton, koautor studije i geofizičar u WHOI. „Ali pomoću ovog modela možemo da vidimo kako talasi deluju na telima sa drugačijim tečnostima, atmosferama i gravitacijom — i to često prkosi našoj intuiciji.“
Za razliku od ranijih modela koji su uglavnom obraćali pažnju na gravitaciju, PlanetWaves u proračune uključuje i ključne kompozicione faktore tečnosti: površinski napon, viskozitet i gustinu. Una Schneck, planetarna naučnica sa MIT-a, objašnjava da upravo ti parametri menjaju očekivanu dinamiku talasa i omogućavaju da blagi vetar proizvede relativno visoke i „usporene“ talase na Titanovim morima.
„Izgleda kao visoki talasi koji se kreću u usporenom snimku,“ rekla je Schneck. „Ako biste stajali na obali, možda biste osetili samo nežan povetarac, a pred sobom videli ogromne talase kako polako dopiru ka obali — ponašanje neuobičajeno za Zemlju.“
Autori su testirali PlanetWaves i za druge uslove: drevni Mars i tri egzoplanete — LHS 1140 b, Kepler-1649 b i 55 Cancri e. Na primer, LHS 1140 b zbog veće gravitacije zahteva snažniji vetar da bi se formirali veliki talasi, Kepler-1649 b (sa kiselim jezercima) zahteva još jače nalete, dok bi 55 Cancri e sa okeanima rastopljene lave i veoma snažnom gravitacijom zahtevao gotovo uraganske uslove da bi nastali i najmanji talasi.
PlanetWaves nije samo akademska vežba: precizno modeliranje ponašanja fluida na drugim telima može pomoći inženjerima u projektovanju sondi i operacija na površinama sa tečnostima — bilo da su u pitanju balon-sonde, plovni instrumenti ili obalske misije. Iako program Artemis cilja ljudsku dugoročnu prisutnost na Mesecu, takvi alati pomažu da se planiraju radovi i istraživanja na mnogo udaljenijim svetovima.
„Zamislite potpuno mirno jezero,“ rekao je Ashton. „Pokušavamo da odredimo prvi mali nalet koji će napraviti prve talasiće — pa sve do pravog okeanskog talasa.“
Reference: rezultate opisuje rad objavljen u Journal of Geophysical Research: Planets, a simulator PlanetWaves je javno dostupan za istraživače i inženjere.
Pomozite nam da budemo bolji.
