Даже слабые ветры подняли огромные волны на Титане
Ветер на спутнике Сатурна Титане способен поднимать огромные волны, даже если он очень слабый. Эти волны формируют берега, переносят осадки, перемешивают жидкости и даже влияют на климат луны. Изучая их, планетологи могут понять, как устроены потенциально обитаемые миры за пределами Земли.
Волны на нашей планете — привычная часть пейзажа. Скользя над поверхностью воды ветер передает ей энергию, создавая сначала мелкую рябь, а затем и крупные волны. Они размывают берега, переносят песок и влияют на теплообмен между океаном и атмосферой. При этом Земля не единственный мир, где могут существовать моря и озера. На древнем Марсе, например, когда-то были озера и речные дельты, а на Титане — огромные моря из жидкого метана и этана. Некоторые экзопланеты и вовсе славятся океанами из серной кислоты, воды или расплавленных горных пород.
Проблема в том, что привычные модели волн создавались для земных условий: воды, гравитации и атмосферы. Если попытаться просто перенести их на Титан или Марс, результаты будут неверными. К примеру, атмосфера на спутнике Сатурна плотнее земной, а гравитация слабее. Значит, ветер и жидкость там взаимодействуют иначе.
Авторы нового исследования, опубликованного в журнале JGR Planets, создали универсальную физическую модель волн, которую можно применять практически к любым планетным условиям. Для этого они адаптировали несколько ключевых факторов: плотность и вязкость жидкости, атмосферное давление и плотность воздуха. Затем ученые протестировали модель для древнего Марса, современного и древнего Титана, а также трех экзопланет — Kepler-163 b, LHS 1140 b и 55 Cancri e.
Выяснилось, что запуск волн зависит прежде всего от того, насколько легко ветер может «ухватиться» за поверхность жидкости. Если у нее слабое поверхностное натяжение, атмосфера плотная, а гравитация низкая, волны появляются легче. Именно по этой причине на Титане и древнем Марсе волны могли формироваться при очень слабом ветре.
Для Земли минимальная скорость ветра, необходимая для устойчивого образования волн, составляет около 2,2 метра в секунду. На древнем Марсе этот порог снижается до 1,2-1,7 метра в секунду в зависимости от плотности атмосферы. А вот на Титане волны могут начать расти уже при скорости всего около 0,5-0,6 метра в секунду в зависимости от плотности атмосферы.
Более того, они получаются выше и длиннее земных: при скорости ветра пять метров в секунду значительная высота волн на Титане может достигать около пяти метров (против 30 сантиметров на Земле), что помогает объяснить загадку титановых морей. Таким образом, новая модель подтверждает, что волны на этой луне должны возникать легко, но их размер и появление зависят от сезона, состава жидкости и конкретных погодных условий.
На Марсе исследователи отдельно смоделировали волны в древнем озере кратера Езеро — именно там сейчас работает марсоход Perseverance. Расчеты показали, что волны могли переформировывать берега и переносить осадки, особенно на стороне кратера с большим разгонным для ветра расстоянием. Это важно для интерпретации древних дельт и слоистых пород: некоторые следы, которые сегодня изучают геологи, могли образоваться в результате волновой активности.
Для экзопланет результаты оказались еще интереснее. На Kepler-163 b с предполагаемыми озерами из серной кислоты, и на LHS 1140 b с водными океанами, волны образуются с трудом и «длятся» меньше. А вот на сверхгорячей 55 Cancri e, где, судя по всему, находятся озера из жидкой лавы, волны могут появиться при почти штурмовом ветре не менее 37 метров в секунду (около 130 километров в час). Сами волны при этом остаются небольшими.
По сути, авторы научной работы показали, что волны — не просто предмет пейзажа, а настоящий геологический инструмент. По ним можно судить о прошлом климата планеты, плотности ее атмосферы и даже шансах на существование условий, пригодных для жизни. Выходит, однажды именно рябь на поверхности далекого инопланетного моря может подсказать, насколько он похож на Землю.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).
Ученые создали математическую модель, которая показала вероятную гибель древнего спутника Венеры из-за гравитационных сил. Теоретическое исследование предлагает один из сценариев развития Солнечной системы, чтобы понять причины кардинальных различий в эволюции Земли и ее соседки.
Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.
Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Международная группа физиков зафиксировала под землей в США аномальный всплеск энергии, похожий на прямое столкновение невидимой частицы темной материи с обычным веществом. Подземные датчики поймали сигнал, который не удалось списать ни на один из известных науке видов радиации или фоновых помех.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии