Fale na jeziorach, czy oceanach innych planet, czy księżyców mogą wyglądać zupełnie inaczej niż na Ziemi, mogą być gigantyczne lub niemal niewidoczne. Najnowsze badania naukowców z Massachusetts Institute of Technology (MIT) pokazują, jak bardzo różnić się mogą fale na powierzchniach pokrytych cieczami w różnych zakątkach Układu Słonecznego i poza nim. Zespół badaczy opublikował na łamach czasopisma "Journal of Geophysical Research: Planets" innowacyjny model „PlanetWaves”, który pozwala przewidywać, jak powstają i rozwijają się fale w zależności od warunków panujących na danej planecie czy księżycu.
- Po więcej aktualnych informacji zapraszamy do RMF24.pl
Na Ziemi lekki wietrzyk potrafi ledwie poruszyć taflę jeziora. Tymczasem na Tytanie, największym księżycu Saturna, podobny podmuch mógłby wywołać fale sięgające nawet trzech metrów wysokości. To efekt zupełnie innych warunków fizycznych, niższej grawitacji, innej atmosfery i składu cieczy, która wypełnia tamtejsze jeziora. Nowy model stworzony przez naukowców z MIT jest pierwszym, który kompleksowo uwzględnia nie tylko grawitację, ale także gęstość, lepkość, napięcie powierzchniowe cieczy oraz ciśnienie atmosferyczne. Dzięki temu możliwe stało się przewidzenie, jak zachowa się powierzchnia cieczy pod wpływem wiatru na różnych ciałach niebieskich.
Tytan to jedyne poza Ziemią miejsce w Układzie Słonecznym, gdzie wiemy o występujących na powierzchni jeziorach i morzach. Jednak zamiast wody, ich tafle tworzą ciekłe węglowodory, głównie metan i etan. Model "PlanetWaves" pokazuje, że na Tytanie nawet delikatny wiatr może wzbudzić ogromne fale. To efekt połączenia lekkiej cieczy, niskiej grawitacji i specyficznej atmosfery. Gdyby człowiek stanął na brzegu jednego z tytanowych jezior, mógłby poczuć jedynie lekki powiew wiatru, ale zobaczyłby potężne fale przesuwające się po powierzchni. To zjawisko zupełnie odmienne od tego, co znamy z ziemskich krajobrazów.
Badacze przyjrzeli się również Marsowi. Na Czerwonej Planecie oczywiście obecnie nie ma zbiorników cieczy, ale brano pod uwagę dawne jeziora, które mogły istnieć w zagłębieniach powierzchni, takich jak choćby badany przez łazik Perseverance krater Jezero. Model wykazał, że w miarę jak atmosfera Marsa stopniowo zanikała, do wytworzenia fal potrzebne były coraz silniejsze wiatry. To może tłumaczyć, dlaczego marsjańskie krajobrazy różnią się od ziemskich delt rzecznych.
Zespół MIT nie ograniczył się do Układu Słonecznego. Model zastosowano także do trzech planet pozasłonecznych. Na super-Ziemi LHS1140b, większej i cięższej od Ziemi, nawet silny wiatr generowałby tylko niewielkie fale, ponieważ wyższa grawitacja tłumi ich wzrost. Na Kepler 1649b, planecie przypominającej Wenus, z jeziorami kwasu siarkowego, fale powstawałyby jeszcze trudniej, ze względu na dużą gęstość cieczy. Ekstremalne warunki panują na 55-Cancri e, planecie pokrytej oceanami lawy. Tam nawet huraganowe wiatry, które na Ziemi wywołałyby sztormowe fale, podnosiłyby na powierzchni lawy zaledwie kilkucentymetrowe zmarszczki.
Praca naukowców z MIT ma nie tylko teoretyczne znaczenie. Jeśli w przyszłości ludzkość zdecyduje się wysłać sondy na Tytana lub inne ciała niebieskie z ciekłymi powierzchniami, wiedza o tamtejszych falach pozwoli lepiej zaprojektować wytrzymałe pojazdy i instrumenty badawcze. Model "PlanetWaves" otwiera także nowe możliwości dla planetologów. Może pomóc wyjaśnić, dlaczego na Tytanie, mimo licznych rzek i jezior, praktycznie nie ma delt przypominających te ziemskie. Być może to właśnie fale kształtują tamtejsze wybrzeża w zupełnie inny sposób.
