شواهد جدید نشان می دهد که دریاچه های متان و اتان مایع تیتان دارای خطوط ساحلی هستند که به نظر می رسد توسط امواج بالای این دریاچه های هیدروکربنی تشکیل شده اند. این احتمال به طور بالقوه به یک بحث قدیمی پایان می دهد و همچنین می تواند دلیلی برای ماموریت های آینده به قمر غول پیکر زحل باشد.
وقتی نوبت به یافتن جهانی می شود که بتوانیم آن را به دلیل شباهت آن به زمین اولیه مطالعه کنیم، بهترین چیزی که منظومه شمسی ارائه می دهد سیاره دیگری نیست، بلکه یک ماه است. تیتان تنها قمر شناخته شده با اتمسفر قابل توجه است، چیزی نزدیکتر از جو بسیار نازک مریخ یا جهنم اسیدی زهره به زمین.
این ویژگی‌ها پس از پایان مأموریت‌های وویجر هیجان زیادی ایجاد کرد، اما به تدریج علاقه‌ها کاهش یافت. اکنون، در حالی که ناسا برای مأموریت دراگون‌فلای برای اکتشاف تیتان آماده می‌شود، تمرکز دوباره برمی‌گردد و دانشمندان سیاره‌شناسی می‌خواهند بدانند وقتی برنامه‌های دراگون‌فلای تغییر می‌کنند (یا اصلاح می‌شوند) چه انتظاری دارند.
به عنوان بخشی از این فرآیند، پروفسور تیلور پرون از موسسه فناوری ماساچوست به دنبال پاسخ به این سوال است که آیا امواج بزرگی در دریاچه های تیتان شکل گرفته است یا خیر. چیزی که می تواند عواقب بسیار مهمی داشته باشد. تحقیقات قبلی پاسخ های متناقضی داده است.
پرون و همکارانش به چگونگی فرسایش امواج مرزهای بزرگترین دریاچه‌های زمین پرداختند و آنها را با تصاویری که کاسینی از خطوط اصلی بزرگترین دریاچه‌های تیتان ارسال کرده بود، مقایسه کردند. با این حال، آنها اذعان می‌کنند که نتایج قطعی نیستند، زیرا کاسینی تنها در طول گردش خود به دور زحل از کنار تیتان پرواز می‌کرد، بنابراین تصاویری که او گرفت آن‌طور که انتظار می‌رفت واضح نبود.
پرون در بیانیه ای گفت: “بر اساس نتایج، می توان گفت که اگر سواحل دریاهای تیتان فرسایش یافته باشد، امواج محتمل ترین علت هستند.” “اگر می توانستیم در لبه یکی از دریاهای تیتان بایستیم، ممکن بود بتوانیم امواج متان و اتان مایع را در ساحل ببینیم که در هنگام طوفان به ساحل برخورد می کند و می تواند موادی را که ساحل از آن ساخته شده است فرسایش دهد.”
اثبات وجود امواج پیامدهایی بسیار فراتر از خط ساحلی دارد. شهاب سنگی گاه به گاه می تواند هنگام فرود در دریاچه موج هایی ایجاد کند، اما چنین رویدادهایی در تیتان حتی از روی زمین نادرتر است. امواج به اندازه کافی برای تخریب سواحل، نشانه بادهای شدید است.”
رز پالرمو، نویسنده اول مقاله که این یافته‌ها را گزارش می‌کند، می‌گوید: «تلاش‌ها برای مشاهده اینکه آیا امواج در حال رخ دادن هستند، به تماشای تصاویر کاسینی از خود دریاچه‌ها برای قضاوت در مورد ثابت یا متلاطم بودن آنها متکی است.
پالرمو می‌گوید: «بعضی از افرادی که سعی کردند شواهدی از امواج پیدا کنند، چیزی پیدا نکردند و گفتند که این دریاها مانند یک آینه صاف هستند. برخی دیگر گفتند که ناهمواری را روی سطح مایع مشاهده کردند، اما مطمئن نبودند که آیا امواج باعث ایجاد آن شده اند یا خیر.
با افزودن به چالش درک این تصاویر، می دانیم که بزرگترین دریاچه های زمین می توانند به سرعت از حالت آرام به طوفان تبدیل شوند که مانند جادو است. عدم وجود امواج در هر زمان به سختی قطعی است.
اگر کار پالرمو، پرون و نویسندگان همکار تایید شود، به ما امکان می‌دهد مدل‌هایی از جو تیتان و نحوه حرکت دریاچه‌ها و دریاهای آن را بهبود ببخشیم. در حالت ایده‌آل، ما می‌توانیم تعیین کنیم که دریاچه‌ای روی تیتان چقدر باید بزرگ باشد تا امواج ساحل‌شکنی ایجاد کند و آیا بادها و امواج در عرض‌های جغرافیایی خاص قوی‌تر از زمین هستند یا خیر.
محققان ابتدا سعی کردند تعیین کنند که آیا سواحل اصلاً فرسایش یافته اند یا خیر و تکامل آنها را از دره های رودخانه های پر آب مدل سازی کردند. سوال بعدی این بود که آیا فرسایش بیشتر ناشی از امواج است یا فرآیندهای دیگر، با استفاده از آنچه در مورد دریاچه های زمین می دانیم به عنوان نقطه مقایسه.
مقایسه بزرگترین «دریای» تیتان که توسط کاسینی به تصویر کشیده شده است با دریاچه هم مقیاس زمین
برای شبیه‌سازی فرسایش موج، نویسندگان باید ارتفاع موجی را که واقعاً رخ می‌دهد، بدانند، که آنها با استفاده از چیزی به نام «واکشی» مدل‌سازی کردند. ناحیه ای از دریا که باد با سرعت و جهت ثابت می وزد و موج ایجاد می کند.
پالرمو توضیح می دهد: فرسایش موج تحت تأثیر ارتفاع و زاویه موج قرار می گیرد. ما از موج شکن برای تقریبی ارتفاع موج استفاده کردیم زیرا هر چه موج شکن بزرگتر باشد، فاصله باد بیشتر می شود و امواج می توانند تشکیل شوند.
سپس مناطق اطراف چهار لایه از بزرگترین لایه‌های مایع تیتان، که از نظر اندازه با دریاچه‌های بزرگ آمریکای شمالی قابل مقایسه هستند، با این مدل‌ها مقایسه شدند.
پرون گفت: “ما دریافتیم که اگر خطوط ساحلی فرسایش یابد، شکل آنها با فرسایش موجی سازگارتر است تا با فرسایش مساوی یا بدون فرسایش.”
ما خطوط ابتدایی یکسانی داشتیم و در فرسایش یکنواخت در مقابل فرسایش موجی شکل نهایی متفاوتی را دیدیم. هدف اکنون محاسبه قدرت و جهت بادهای مورد نیاز برای ایجاد چنین فرسایشی است.
ما اکتشافات فضایی انجام می دهیم زیرا کنجکاوی برای انسان طبیعی است، اما گاهی اوقات منجر به نتایج غیرمنتظره می شود. پالرمو می گوید با مطالعه نحوه عملکرد فرسایش در غیاب انسان، می توانیم یاد بگیریم که چگونه از سواحل زمین در برابر آسیب محافظت کنیم.
