Если бы вы оказались на берегу метанового моря на Титане, легкий ветерок, который на Земле едва бы потревожил лужу, обрушил бы на вас трехметровые валы. Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) разработали математическую модель PlanetWaves, чтобы понять, как штормит на других планетах — и выяснили, что инопланетная физика жидкостей работает совершенно непривычным для нас образом.
Титан (крупнейший спутник Сатурна) — это единственное известное нам место в Солнечной системе, помимо Земли, где на поверхности есть полноценные жидкие моря и озера. Правда, искупаться в них не выйдет: при температуре около −180 °C вместо привычной воды там плещутся жидкие углеводороды (в основном метан и этан).
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Мы видели эти водоемы только на радарных снимках с аппарата «Кассини». И хотя исследователи давно знают, что на Титане дуют ветра, как именно выглядят местные штормы, оставалось загадкой. Чтобы это выяснить, команда исследователей создала модель, учитывающую полный набор факторов: гравитацию, атмосферное давление, а также вязкость, плотность и поверхностное натяжение локальных жидкостей.
Сначала ученые откалибровали модель на земных данных, загрузив в нее 20-летнюю статистику с буйков, качающихся на волнах американского озера Верхнее. Когда симуляция идеально совпала с реальностью, физики переключили «настройки» на Титан.
Оказалось, что на Титане физика волн кардинально отличается от земной. Слабая гравитация, очень плотная атмосфера и низкая плотность углеводородной жидкости (метан значительно легче воды) создают идеальные условия для масштабных возмущений.
Расчеты показали, что слабый ветерок, который на земном озере вызвал бы лишь легкую рябь, на Титане без труда раскачивает волны высотой до 3 метров.
«Визуально это должно выглядеть как огромные высокие волны, которые медленно надвигаются на вас, словно в замедленной съемке», — отмечает ведущий автор исследования, аспирантка MIT Уна Шнек (Una Schneck).
Ради интереса ученые прогнали через модель и другие миры. Выяснилось, что на экзопланете 55 Рака e (55 Cancri e) — раскаленном мире, предположительно покрытом океанами из сверхплотной жидкой магмы, — ситуация ровно обратная. Из-за чудовищной плотности расплавленного камня даже ураганный ветер скоростью 130 км/ч едва ли сможет поднять там волны выше нескольких сантиметров.
Новое исследование красиво решает одну давнюю геологическую загадку Титана. На спутнике есть длинные реки и обширные моря, но почему-то практически нет выраженных речных дельт (как, например, в устьях Нила или Волги на Земле). Модель PlanetWaves подсказывает причину: массивные, медленные и мощные волны постоянно бьются о берега и безжалостно размывают устья рек, просто не давая осадочным породам накопиться и сформировать дельту.
Кроме того, эти данные крайне важны для аэрокосмических инженеров. NASA и другие космические агентства всерьез планируют в будущем отправить в метановые моря Титана плавучий зонд или даже подводную лодку.
«Если вы конструируете инструменты, вам нужно знать, с какими волнами они столкнутся. Необходимо строить аппараты, способные выдержать кинетическую энергию таких штормов», — подчеркивают авторы исследования.
Теперь инженеры знают, что будущим космическим кораблям придется иметь дело не с зеркально гладкой поверхностью, а с массивными трехметровыми валами.
В общем, исследование физиков лишний раз доказывает, что наши сугубо земные инстинкты совершенно бесполезны за пределами родной планеты. И если когда-нибудь человечество всё же доберется до берегов Титана, будущим туристам стоит помнить: приятный освежающий бриз там — это повод немедленно хватать доску или спасаться бегством, пока вас не накрыло медленным, но неотвратимым метановым цунами.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Читайте также: Что лучше для колонизации: Марс или Титан?
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.