راز امواج گم‌شده تیتان

[ERF@N]

دانشمندان در مطالعات خود به بررسی دلیل مرطوب‌بودن سطح تیتان، قمر زحل، پرداخته‌اند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، یکی از شوک‌آورترین کشفیات 10 سال گذشته این بوده که چگونه بخش اعظم چشم‌انداز تیتان به زمین شباهت دارد.

مانند کره خاکی، تیتان با دریاچه‌ها و دریاها پوشیده شده و دارای کانال‌های رودخانه‌ای، جزایر، گل، ابرهای بارانی و شاید حتی رنگین‌کمان باشد.

سطح این قمر خیس است اما این "آب" H2O نیست.

با داشتن دمای سطح که به پایین‌تر از 290 درجه فارنهایت زیر صفر می‌رسد، تیتان برای داشتن آب مایع بیش از اندازه سرد است.

محققان معتقدند مایعی که تیتان را فراگرفته، ترکیبی ناشناخته از متان، اتان و دیگر هیدروکربن‌هایی است که به سختی منجمد می‌شوند.

این ایده که قمر مزبور، جهانی خیس با آب‌های عجیب است تا حد زیادی توسط دانشمندان سیاره‌ای پذیرفته شده است.

سفینه کاسینی ناسا از سال 2004 بیش از 90 بار بر فراز تیتان گذر کرده و این قمر را با رادار و ترسیم دریاچه‌ها و دریاهایش مطالعه کرده است.

کاوشگر Huygens متعلق به آژانس فضایی اروپا نیز در سال 2005 از میان ابرهای مرطوب تیتان عبور کرد و در خاک مرطوب آن فرود آمد.

پرسشی که ذهن الکس هیز، دانشمند سیاره‌ای حاضر در تیم رادار کاسینی در دانشگاه کورنل، را به خود مشغول کرده این است که چنانچه تیتان تا این اندازه مرطوب است، امواج آن‌ کجا هستند؟

بر روی زمین، بدنه‌های آب به ندرت راکد هستند زیرا نسیم‌هایی که در عرض سطح می‌وزند، موجب تشکیل موج‌هایی می‌شوند که اوج می‌گیرند و می‌شکنند. با این حال، بر سطح قمر زحل، مطابق داده‌های راداری کاسینی، دریاچه‌ها به نوع عجیبی مسطح هستند و هیچ عملکرد موجی قابل‌مشاهده‌ای حتی در مقیاس میلی‌متری وجود ندارد.

دانشمندان می‌دانند که بر روی این جرم کیهانی باد وجود دارد و تپه‌های شنی آن این موضوع را ثابت می‌کنند.

همچنین گرانش پایین تیتان (معادل یک هفتم گرانش زمین) مقاومت اندکی را در مقابل حرکت موج نشان می‌دهد.

محققان نظریات متعددی را در این خصوص ارائه داده‌اند؛ یکی از فرضیه‌های مطرح‌شده این است که دریاچه‌های این قمر منجمد هستند، اما هیز صحت فرضیه را بعید می‌داند زیرا وی و همکارانش شواهدی از بارش باران و دماهای سطحی بالاتر از دمای ذوب متان را مشاهده کرده‌اند.

یکی دیگر از فرضیات این است که شاید دریاچه‌ها با ماده قیرمانندی پوشیده شده که حرکت موج را مهار می‌کند. هیز این نظریه را غیرمحتمل نمی‌شمرد.

پاسخ به پرسش مطرح‌شده در خصوص امواج قمر مزبور را می‌توان در تحقیقات وی و همکارانش جست‌وجو کرد.

با درنظر گرفتن گرانش تیتان، چسبناکی پایین هیدروکربن‌های مایع، تراکم جو آن و دیگر مولفه‌ها، این دانشمندان محاسبه کردند که چگونه باد تند بر روی تیتان باید برای حرکت‌دادن امواج بوزد و دریافتند که نسیم باید با سرعت فقط یک تا دو مایل بر ساعت بوزد.

این امر به معنای امکان دیگری است: این بادهای به اندازه کافی نوزیده‌اند.

از زمانی که کاسینی در سال 2004 به زحل رسید، نیمکره شمالی تیتان (که اکثر دریچه‌ها در آن‌جا قرار دارند) در پنجه زمستان قفل شده است. آب سنگین سرد به دشواری حرکت می‌کند و به ندرت به آستانه تولید موج می‌رسد.

هم‌اکنون فصل‌ها در حال تغییر هستند و از آگوست سال 2009 خورشید از استوای تیتان عبور کرده و به سمت شمال در حرکت است. تابستان در حال آمدن است و نور، گرما و باد را به ناحیه دریاچه تیتان می‌آورد.

بر اساس مدل‌های آب و هوایی، بادها در حال نزدیک‌شدن به نقطه تحول در سال 2017 هستند و باید به اندازه کافی برای تولید امواج قوی باشند.

در صوت ظاهر‌شدن امواج، کاسینی باید قادر به شناسایی آن‌ها باشد و بازتاب‌های راداری از سطوح دریاچه مواج می‌تواند نکات فراوانی را به دانشمندان بگوید.

ابعاد موج می‌تواند چسبناکی مایع زیرین و بنابراین ترکیب شیمیایی را آشکارسازی کند.

همچنین سرعت‌ موج، سرعت بادها را رهگیری کرده و بررسی مستقلی از مدل‌های آب و هوایی تیتان را ارائه می‌دهد.

جزئیات این مطالعه در مجله Icarus منتشر شد.