Venüs veya Plüton’da olmak nasıl bir şey? Kum tepelerini inceledik ve bazı ipuçları bulduk.

Mars veya Venüs yüzeyinde olmak nasıl bir şey? Veya Plüton’da veya Satürn’ün uydusu Titan’da olduğu gibi daha da uzaklarda mı?

Bu merak, Sputnik 1’in piyasaya sürülmesinden bu yana uzay araştırmalarında ilerlemeler sağladı. 65 yıl evvel. Ancak Güneş Sistemindeki diğer gezegen cisimleri hakkında bilinenlerin yüzeyini henüz çizmeye başlıyoruz.

Bizim yeni çalışmabugün yayınlandı Doğa Astronomibazı olası adayların – yani kum tepelerinin – uzak bir gezegen gövdesi üzerinde duruyorsanız hangi hava ve koşullarla karşılaşabileceğiniz konusunda nasıl fikir sağlayabileceğini gösteriyor.

Bir kum tanesinde ne var?

İngiliz şair William Blake ünlü merak etti “bir kum tanesinde bir dünya görmek” ne anlama geliyor?

Araştırmamızda, bunu tam anlamıyla aldık. Fikir, bir dünya yüzeyinde hangi koşulların var olduğunu anlamak için yalnızca kum tepelerinin varlığını kullanmaktı.

Kum tepelerinin bile var olması için yerine getirilmesi gereken bir çift “Goldilocks” kriteri vardır. Birincisi, aşınabilir ancak dayanıklı tahılların bir tedarikidir. Ayrıca, bu taneleri zeminde zıplatmaya yetecek kadar hızlı rüzgarlar da olmalı – ama onları atmosfere taşıyacak kadar hızlı değil.

Şimdiye kadar, rüzgarların ve tortunun doğrudan ölçümü yalnızca Dünya ve Mars’ta mümkün oldu. Bununla birlikte, diğer birçok gövdede (ve hatta kuyruklu yıldızlar) uydu ile. Bu cisimler üzerinde bu tür kumulların varlığı, Goldilocks koşullarının karşılandığını gösterir.

Çalışmalarımız Venüs, Dünya, Mars, Titan, Triton (Neptün’ün en büyük ayı) ve Plüton’a odaklandı. Bu organlar hakkında çözülmemiş tartışmalar onlarca yıldır devam ediyor.

Triton’un ve Pluto’nun yüzeylerinde, ince, ince atmosferleriyle rüzgarla savrulan belirgin özellikleri nasıl kareleriz? Onu sürdürmek için çok zayıf görünen rüzgarları ölçmemize rağmen, Mars’ta neden bu kadar verimli kum ve toz aktivitesi görüyoruz?

Ve Venüs’ün kalın ve boğucu derecede sıcak atmosferi, Dünya’da hava veya suyun hareket etmesine benzer şekilde kumu hareket ettiriyor mu?

Tartışmayı ilerletmek

Çalışmamız, bu cisimler üzerindeki tortuyu hareket ettirmek için gereken rüzgarlar ve bu tortuların bu rüzgarlarda ne kadar kolay parçalanacağı konusunda tahminler sunuyor.

Bu tahminleri, bir dizi başka araştırma makalesinden elde edilen sonuçları bir araya getirerek ve elde edebildiğimiz tüm deneysel verilerle test ederek oluşturduk.

Daha sonra teorileri altı cismin her birine uyguladık, yerçekimi, atmosferik bileşim, yüzey sıcaklığı ve tortuların gücü gibi değişkenlerin teleskop ve uydu ölçümlerinden yararlandık.

Bizimkilerden önceki çalışmalar, ya kumu hareket ettirmek için gereken rüzgar hızı eşiğine ya da çeşitli tortu parçacıklarının gücüne baktı. Çalışmamız bunları bir araya getirdi – bu cisimler üzerinde kum taşıyan havalarda parçacıkların ne kadar kolay parçalanabileceğine baktı.

Örneğin, Titan’ın ekvatorunda kum tepeleri olduğunu biliyoruz – ancak ekvatoru hangi tortunun çevrelediğinden emin değiliz. saf mı organik pus atmosferden yağıyor mu, yoksa daha yoğun buzla mı karışıyor?

Görünüşe göre, Titan’ın ekvatorundaki rüzgarlar tarafından savrulmaları halinde, gevşek organik pus kümelerinin çarpışma üzerine parçalanacağını keşfettik.

Bu, Titan’ın kum tepelerinin muhtemelen tamamen organik pustan yapılmadığını ima eder. Bir kumul inşa etmek için, tortunun rüzgarda uzun süre savrulması gerekir (Dünya’nın bazı kumul kumları milyon yıl eskimiş).

Ayrıca metan veya nitrojen buzu taşımak için Plüton’da rüzgar hızlarının aşırı hızlı olması gerektiğini bulduk (Plüton’un kumul çökellerinin olduğu varsayıldı). Bu, Plüton’un ovasındaki “kum tepelerinin”, Sputnik Planitiakum tepeleri.

Bunun yerine olabilirler süblimasyon dalgaları. Bunlar, tortu erozyonu (Mars’ın kuzey kutup başlığında görülenler gibi) yerine malzemenin süblimleşmesinden oluşan kumul benzeri yer şekilleridir.

Mars için elde ettiğimiz sonuçlar, Mars’ta rüzgarla savrulan kum taşımacılığından Dünya’dan daha fazla toz üretildiğini gösteriyor. Bu, Mars atmosferi modellerimizin Mars’ın güçlü atmosferini etkili bir şekilde yakalayamayacağını gösteriyor.katabatik“Geceleri yokuş aşağı esen soğuk esen rüzgarlar.

Uzay araştırmaları için potansiyel

Bu çalışma, uzay araştırmalarının ilginç bir aşamasında geliyor.

Mars için, göreceli bir gözlem bolluğuna sahibiz; beş uzay ajansı yörüngede veya yerinde aktif görevler yürütüyor. Bizimki gibi çalışmalar, bu görevlerin hedeflerini ve aşağıdakiler gibi gezicilerin izlediği yolları bilgilendirmeye yardımcı olur. Sabır ve Zhurong.

Güneş Sistemi’nin dış alanlarında Triton, 1989’daki NASA Voyager 2 uçuşundan bu yana ayrıntılı olarak gözlemlenmedi. görev önerisi Bu, seçilirse, 2031’de Neptün’ün atmosferine uçarak kendini yok etmeden önce Triton’u incelemek için bir araştırma aracı fırlatacaktı.

Önümüzdeki on yılda Venüs ve Titan’a planlanan görevler, bu ikisi hakkındaki anlayışımızda devrim yaratacak. NASA’nın Yusufçuk 2027’de Dünya’dan ayrılıp 2034’te Titan’a varması planlanan görev, Ay’ın kum tepelerine mürettebatsız bir helikopter indirecek.

Plüton 2015 yılında gözlendi uçuş NASA’nın devam eden Yeni Ufuklar misyonu tarafından, ancak geri dönme planı yok.

Bu makale şuradan yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak orijinal makale.