_ Cum e să fii pe Venus sau Pluto? Le-am studiat dunele de nisip și am găsit câteva indicii

Cum este să fii pe suprafața lui Marte sau a lui Venus? Sau chiar mai departe, cum ar fi pe Pluto, sau pe luna lui Saturn, Titan?

Această curiozitate a condus la progrese în explorarea spațiului de când Sputnik 1 a fost lansat acum 65 de ani. Dar abia începem să zgâriem suprafața a ceea ce este cunoscut despre alte corpuri planetare din Sistemul Solar.

Noul nostru studiu, publicat astăzi în Nature Astronomy, arată cum niște candidați puțin probabil, și anume dunele de nisip, poate oferi o perspectivă asupra vremii și condițiilor pe care le-ați putea experimenta dacă ați sta pe un corp planetar îndepărtat.

Ce este într-un grăunte de nisip?

Poetul englez William Blake s-a întrebat celebru ce înseamnă „a vedea o lume într-un grăunte de nisip.”

În cercetarea noastră, am luat acest lucru la propriu. Ideea a fost să folosim simpla prezență a dunelor de nisip pentru a înțelege ce condiții există pe suprafața unei lumi.

Pentru ca dunele să existe, există o pereche de criterii „Buc de aur” care trebuie îndeplinite. În primul rând este o sursă de cereale erodabile, dar durabile. De asemenea, trebuie să existe vânturi suficient de rapide pentru a face acele boabe să țopăie pe pământ, dar nu suficient de repede pentru a le transporta sus în atmosferă.

Până acum, măsurarea directă a vântului și a sedimentelor a fost posibilă doar pe Pământul și Marte. Cu toate acestea, am observat trăsături de sedimente suflate de vânt pe mai multe alte corpuri (și chiar pe comete) prin satelit. Însăși prezența unor astfel de dune pe aceste corpuri implică îndeplinirea condițiilor Goldilocks.

Lucrările noastre s-au concentrat pe Venus, Pământ, Marte, Titan, Triton (cea mai mare lună a lui Neptun) și Pluto. Dezbateri nerezolvate despre aceste corpuri au durat de zeci de ani.

Cum putem compara trăsăturile aparente suflate de vânt de pe suprafețele lui Triton și Pluto cu atmosferele lor subțiri și tenue? De ce vedem o activitate atât de prolifică a nisipului și a prafului pe Marte, în ciuda măsurării vântului care par prea slab pentru a o susține?

Și atmosfera groasă și înăbușitor de fierbinte a lui Venus mișcă nisipul într-un mod similar cu modul în care aerul sau apa se mișcă pe Pământ?

Mulțind dezbaterea

Studiul nostru oferă predicții pentru vânturile necesare pentru a muta sedimentele pe aceste corpuri și cât de ușor s-ar destrăma acel sediment în acele vânturi.

Am construit aceste predicții prin reunirea rezultatelor dintr-o serie de alte lucrări de cercetare și testându-le cu toate datele experimentale pe care le-am putut pune mâna.

Apoi am aplicat teoriile fiecăruia. dintre cele șase corpuri, bazându-se pe măsurătorile telescopului și prin satelit ale variabilelor, inclusiv gravitația, compoziția atmosferică, temperatura suprafeței și rezistența sedimentelor.

Studiile anterioare ale noastre au analizat fie pragul de viteză a vântului necesar pentru a muta nisipul. , sau puterea diferitelor particule de sedimente. Munca noastră le-a combinat împreună - privind cât de ușor s-ar putea rupe particulele în vremea de transport de nisip pe aceste corpuri.

De exemplu, știm că ecuatorul lui Titan are dune de nisip - dar nu suntem siguri de ce sedimente înconjoară ecuatorul. Plouă din atmosferă ceață organică pură sau este amestecată cu gheață mai densă?

După ce s-a dovedit, am descoperit că agregatele libere de ceață organică s-ar dezintegra la ciocnire dacă ar fi suflate de vânturi la Ecuatorul lui Titan.

Aceasta înseamnă că dunele lui Titan probabil nu sunt făcute din ceață pur organică. Pentru a construi o dună, sedimentele trebuie suflate în vânt pentru o lungă perioadă de timp (unele dintre nisipurile de dune ale Pământului au o vechime de un milion de ani).

De asemenea, am constatat că viteza vântului ar trebui să fie excesiv de mare pe Pluto. pentru a transporta fie metan, fie gheață cu azot (care este ceea ce s-a presupus că sunt sedimentele de dune ale lui Pluto). Acest lucru pune sub semnul întrebării dacă „dunele” de pe câmpia lui Pluto, Sputnik Planitia, sunt deloc dune.

În schimb, pot fi unde de sublimare. Acestea sunt forme de relief asemănătoare dunelor, realizate din sublimarea materialului, în loc de eroziunea sedimentelor (cum ar fi cele observate pe calota polară nordică a lui Marte).

Rezultatele noastre pentru Marte sugerează că este generat mai mult praf din nisipul suflat de vânt. transport pe Marte decât pe Pământ. Acest lucru sugerează că modelele noastre ale atmosferei marțiane ar putea să nu capteze în mod eficient vânturile puternice „katabatice” ale lui Marte, care sunt rafale reci care suflă la vale noaptea.

Potențial pentru explorarea spațiului

Acest studiu vine într-o etapă interesantă de explorare a spațiului.

Pentru Marte, avem o relativă abundență de observații; cinci agenții spațiale desfășoară misiuni active pe orbită sau in situ. Studii precum al nostru ajută la informarea obiectivelor acestor misiuni și a căilor parcurse de rovere precum Perseverance și Zhurong.

În zonele exterioare ale Sistemului Solar, Triton nu a fost observat în detaliu de la NASA. Survolul Voyager 2 în 1989. În prezent, există o propunere de misiune care, dacă este selectată, ar avea o sondă lansată în 2031 pentru a studia Tritonul, înainte de a se anihila zburând în atmosfera lui Neptun.

Misiuni planificate către Venus și Titan. în următorul deceniu va revoluționa înțelegerea noastră asupra acestor două. Misiunea NASA Dragonfly, programată să părăsească Pământul în 2027 și să sosească pe Titan în 2034, va ateriza un elicopter fără echipaj pe dunele lunii.

Pluto a fost observat în timpul unui zbor în 2015 de misiunea în curs de desfășurare a NASA New Horizons, dar acolo nu intenționează să se întoarcă.

Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.

(Fluierul)