Huzur dolu bir günde, hafif bir rüzgar, Dünya'daki bir gölün yüzeyini zar zor dalgalandırabilir. Ancak Satürn'ün en büyük uydusu Titan'da, benzer bir hafif rüzgar 10 fit yüksekliğinde dalgalar oluşturur.
Bu dünya dışı davranış, MIT'deki bilim insanları tarafından geliştirilen yeni bir dalga modelinin bir tahminidir. Model, dalgaların tam dinamiklerini ve farklı gezegen koşullarında nasıl oluştuğunu yakalayan ilk modeldir.
MIT ekibi, Journal of Geophysical Research: Planets dergisinde yayınlanan bir çalışmada, “PlanetWaves” adını verdikleri modeli tanıtmaktadır. Bu modeli, Titan, antik Mars ve güneş sistemi dışındaki üç gezegen dahil olmak üzere sıvı göl ve okyanus barındırabilecek gezegenlerde dalgaların nasıl davrandığını tahmin etmek için uygulamaktadırlar.
Model, hafif bir rüzgarın Titan'daki gölleri hareket ettirmek için yeterli olacağını öngörmektedir; burada göller hafif sıvı hidrokarbonlarla doludur. Buna karşılık, 55-Cancri e adlı dış gezegendeki bir gölün yüzeyini zar zor hareket ettirmek için kasırga gücünde rüzgarlara ihtiyaç vardır; bu gezegenin sıcak, yoğun sıvı kayalarla kaplı bir lav dünyası olduğu düşünülmektedir.
“Dünya'da belirli dalga dinamiklerine alışkınız,” diyor çalışmanın yazarı Andrew Ashton, Woods Hole Okyanografik Kurumu'nda (WHOI) yardımcı bilim insanı ve MIT-WHOI Ortak Programı öğretim üyesi. “Ama bu modelle, dalgaların farklı sıvılar, atmosferler ve yerçekimi olan gezegenlerde nasıl davrandığını görebiliyoruz; bu da sezgimizi zorlayabiliyor.”
Ekip, Titan'da dalgaların nasıl oluştuğunu anlamaya özellikle hevesli. Bu büyük uydu, Dünya dışında sıvı gölleri barındırdığı bilinen tek diğer gezegen cismidir.
“Rüzgarın hareket ettiği sıvı bir yüzey varsa, dalga oluşturma potansiyeli vardır,” diyor MIT'deki Yer, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü'nde Cecil ve Ida Green Profesörü olan Taylor Perron. “Titan için heyecan verici olan şey, bu göllerin nasıl göründüğüne dair doğrudan bir gözlemimiz olmaması. Bu yüzden orada ne tür dalgaların var olabileceğini kesin olarak bilmiyoruz. Şimdi bu model bize bir fikir veriyor.”
Eğer insanlar bir gün Titan'ın göllerine bir sonda göndermeyi başarırsa, ekibin yeni modeli dalga dayanıklı uzay araçlarının tasarımına rehberlik edebilir.
“Dalgaların enerjisine dayanabilecek bir şey inşa etmek istersiniz,” diyor baş yazar Una Schneck, MIT'nin Yer, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri (EAPS) bölümünde yüksek lisans öğrencisi. “Bu yüzden bu aletlerin karşılaşacağı dalgaların ne türde olduğunu bilmek önemlidir.”
Çalışmanın ortak yazarları arasında Cornell Üniversitesi'nden Charlene Detelich ve Alexander Hayes ile Miami Üniversitesi'nden Milan Curcic bulunmaktadır.
“İlk esinti”
Rüzgar suyun üzerinde estiğinde, kıyıları şekillendirecek kadar güçlü dalgalar oluşturabilir ve nehirler tarafından kıyıya getirilen tortuları yeniden dağıtabilir. Bu süreçte, dalgalar zamanla bir manzarayı şekillendirmede önemli bir güç olabilir. Schneck ve meslektaşları, Dünya ve diğer gezegenlerde manzara evrimini incelerken, dalgaların yerçekimi, atmosfer koşulları ve sıvı bileşimlerinin Dünya'dakilerden çok farklı olabileceği diğer dünyalarda nasıl davranabileceğini merak ettiler.
“Geçmişte, yerçekiminin diğer gezegenlerde dalgaları nasıl etkileyeceğini tahmin etmeye yönelik girişimler oldu,” diyor Schneck. “Ama dalgaları oluşturan sıvının bileşimi gibi diğer faktörleri nicelendiriyorlar. Bu projede büyük sıçrama buydu.”
O ve meslektaşları, sadece bir gezegenin yerçekimini değil, aynı zamanda yüzey sıvısının yoğunluğu, viskozitesi ve yüzey gerilimi gibi özelliklerini de dikkate alan tam bir dalga modeli geliştirdiler; yani bir sıvının dalgalanmaya ne kadar dirençli olduğu. Ekip ayrıca bir gezegenin atmosferik basıncının etkisini de dahil etti. Bu modelle, bir gezegenin sıvı yüzeyinin belirli bir hızdaki rüzgarlara nasıl tepki vereceğini tahmin etmeyi amaçladılar.
“Tamamen durgun bir gölü hayal edin,” diyor Ashton. “O ilk küçük dalgaları oluşturacak ilk
