В озерах Титана при слабом ветре могут возникать волны высотой до трех метров
Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) разработали модель под названием PlanetWaves. Она предсказывает, как поведут себя волны на планетах с разным составом жидкостей, силой тяжести и атмосферным давлением. Результаты опубликовали в Journal of Geophysical Research: Planets.
Раньше исследователи пытались учитывать только гравитацию, когда моделировали волны на других планетах. PlanetWaves впервые добавляет к этому плотность жидкости, ее вязкость, поверхностное натяжение и атмосферное давление. Модель сначала проверили на реальных данных: двадцать лет наблюдений за волнами на озере Верхнее, которые собирали буи, — и она воспроизвела результаты точно.
Затем ученые направили модель на другие миры. Самый интригующий из них — Титан, крупнейший спутник Сатурна. Это единственное тело в Солнечной системе, помимо Земли, где сейчас существуют жидкие озера. Они заполнены не водой, а жидкими углеводородами — метаном и этаном, — которые значительно легче воды.
Чем Титан похож на Землю и пригоден ли он для жизни: загадки крупнейшего спутника Сатурна
В сочетании с низкой гравитацией и невысоким атмосферным давлением это дает неожиданный эффект: легкий ветерок, который на Земле едва тронет поверхность озера, на Титане поднимает волны около трех метров высотой. «Это выглядело бы как огромные волны в замедленной съемке, — говорит ведущий автор исследования Уна Шнек. — Вы стоите на берегу, чувствуете легкий бриз, а на вас накатывают волны-гиганты».
На древнем Марсе картина другая. Ударные кратеры, в том числе Езеро — его сейчас исследует марсоход Perseverance, — когда-то были заполнены водой. Модель показывает: по мере того как атмосфера Марса редела, чтобы поднять волны той же высоты, требовался все более сильный ветер.
Все о Марсе: есть ли жизнь, сколько лететь и почему называют Красной планетой
За пределами Солнечной системы ученые рассмотрели три экзопланеты. На холодной суперземле LHS 1140b с ее более высокой гравитацией тот же ветер, что на Земле, создаст заметно меньшие волны из воды. На Kepler 1649b — планете, похожей на Венеру, — озера из серной кислоты примерно вдвое плотнее воды, и чтобы вызвать хотя бы рябь, нужен сильный ветер. Наиболее экстремальный случай — 55 Cancri e, лавовый мир с высокой гравитацией и очень плотной, вязкой жидкой породой на поверхности. Ураганный ветер скоростью около 130 км/ч породил бы там волны всего несколько сантиметров высотой.
Практическая ценность модели не только в астрономии. Если когда-нибудь к озерам Титана отправят зонд, конструкторам важно понимать, с волнами какой высоты и энергии он столкнется. Кроме того, исследователи надеются, что PlanetWaves поможет разгадать давнюю загадку Титана: на спутнике есть реки и берега, но почти нет речных дельт — хотя на Земле именно волны формируют береговую линию и перераспределяют речные отложения.
Самое популярное
