ทีมนักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการดวงจันทร์และดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยแอริโซนา TU Delft และ Caltech ได้พัฒนาวิธีการใหม่ในการคำนวณว่ากระแสน้ำส่งผลต่อการตกแต่งภายในของดาวเคราะห์และดวงจันทร์ในระบบสุริยะอย่างไร ที่สำคัญ พวกเขาได้ศึกษาผลกระทบของกระแสน้ำในร่างกายต่อวัตถุที่ไม่มีโครงสร้างภายในเป็นทรงกลมสมบูรณ์แบบ
พื้นผิวของ Europa มีขนาดใหญ่ขึ้นในมุมมองสีที่ได้รับการประมวลผลใหม่นี้ ขนาดภาพคือ 1.6 กม. ต่อพิกเซล ทางเหนือของยุโรปอยู่ทางขวา เครดิตรูปภาพ: NASA / JPL-Caltech / สถาบัน SETI
กระแสน้ำในร่างกายหมายถึงการเสียรูปที่เกิดขึ้นกับวัตถุท้องฟ้าเมื่อพวกมันมีปฏิสัมพันธ์กับวัตถุอื่นด้วยแรงโน้มถ่วง
ลองนึกถึงแรงโน้มถ่วงอันทรงพลังของดาวพฤหัสบดีที่ลากจูงบนดวงจันทร์ยูโรปาที่เป็นน้ำแข็งของมัน
เนื่องจากวงโคจรของยุโรปไม่ได้เป็นวงกลม แรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสที่บีบทับดวงจันทร์จึงแปรผันไปตามที่มันเคลื่อนที่ไปตามวงโคจรของมัน
เมื่อยุโรปอยู่ใกล้ดาวพฤหัสมากที่สุด แรงโน้มถ่วงของโลกจะสัมผัสได้มากที่สุด
พลังงานของการเสียรูปนี้คือสิ่งที่ทำให้ภายในของยุโรปร้อนขึ้น ทำให้เกิดมหาสมุทรที่มีน้ำของเหลวอยู่ใต้พื้นผิวน้ำแข็งของดวงจันทร์
“เช่นเดียวกันกับดวงจันทร์เอนเซลาดัสของดาวเสาร์” ดร.อเล็กซานเดอร์ เบิร์น นักวิจัยจากคาลเทคกล่าว
“เอนเซลาดัสมีเปลือกน้ำแข็งที่คาดว่าจะไม่สมมาตรเป็นทรงกลมมากกว่าเปลือกน้ำแข็งของยุโรป”
กระแสน้ำที่ร่างกายได้รับจากเทห์ฟากฟ้าสามารถส่งผลต่อวิวัฒนาการของโลกเมื่อเวลาผ่านไป และในกรณีเช่น ยูโรปา และเอนเซลาดัส ความสามารถในการอยู่อาศัยของพวกมันได้ตลอดชีวิตตามที่เราทราบ
“ในขณะที่การตอบสนองของกระแสน้ำของวัตถุทรงกลมที่สมมาตรกันนั้นมีความยาวคลื่นเท่ากันกับแรงของกระแสน้ำ ความหลากหลายทางด้านข้างทำให้เกิดการตอบสนองต่อกระแสน้ำเพิ่มเติมด้วยสเปกตรัมซึ่งขึ้นอยู่กับรูปแบบเชิงพื้นที่ของการแปรผันดังกล่าว” นักวิจัยกล่าว
“สำหรับดาวพุธ ดวงจันทร์ และไอโอ แอมพลิจูดของสัญญาณนี้จะสูงถึง 1-10% ของการตอบสนองของกระแสน้ำหลักสำหรับความแปรผันของโมดูลัสแรงเฉือนความยาวคลื่นยาวที่สูงกว่าประมาณ 10% ของโมดูลัสแรงเฉือนเฉลี่ย”
“สำหรับยุโรป กานีมีด และเอนเซลาดัส ความแปรผันของความหนาของเปลือก 50% ของความหนาของเปลือกเฉลี่ยอาจทำให้เกิดสัญญาณเพิ่มเติมประมาณ 1% และประมาณ 10% สำหรับดวงจันทร์ดาวพฤหัสบดีและเอนเซลาดัส ตามลำดับ”
ผู้เขียนยังได้พูดคุยถึงวิธีที่ผลลัพธ์สามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์ตีความการสังเกตการณ์จากภารกิจไปยังโลกต่างๆ มากมาย ตั้งแต่ดาวพุธไปจนถึงดวงจันทร์ ไปจนถึงดาวเคราะห์ชั้นนอกของระบบสุริยะของเรา
“ภารกิจในอนาคต เช่น BepiColombo และ JUICE อาจวัดสัญญาณเหล่านี้” พวกเขากล่าว
“ความแปรผันของความหนืดด้านข้างส่งผลต่อการกระจายตัวของความร้อนจากกระแสน้ำ”
“สิ่งนี้สามารถขับเคลื่อนวิวัฒนาการทางความร้อนของวัตถุที่มีกระแสน้ำขึ้นน้ำลง และส่งผลต่อการกระจายตัวของบริเวณที่มีการเคลื่อนไหว”
ที่ผลการวิจัยปรากฏในวารสารวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์-
-
มาร์ค โรวิรา-นาวาร์โรและคณะ- 2024. วิธีสเปกตรัมในการคำนวณกระแสน้ำของวัตถุที่แตกต่างกันด้านข้างดาวเคราะห์. วิทยาศาสตร์ เจ5, 129; สอง: 10.3847/PSJ/ad381f
บทความนี้เป็นเวอร์ชันหนึ่งของข่าวประชาสัมพันธ์ที่จัดทำโดย NASA
