什么风能掀起超凡脱俗的波浪?

新研究回归基础,解释大气条件如何影响其他星球上风驱动波浪的产生。

来源:Eos杂志

地球上的风驱动的波浪移动沉积物并塑造海岸线。它们在大气层和行星表面之间传输能量,并混合液体,影响化学和生物学。在其他表面有液体的世界上,无论是现在还是过去,风波可能会发挥相同的作用,因此将在气候和天体生物学潜力中发挥关键作用。

“它们基本上是大气与景观沟通的界面,尤其是在海岸。”

新的研究回到了基本原理,探索了在具有不同物理特性和不同液体的世界(例如土卫六、火星和某些系外行星)上产生波的条件。

“风浪是非常有趣的现象,”剑桥麻省理工学院 (MIT) 行星科学博士生 Una Schneck 说。 “它们基本上是大气与景观沟通的界面,尤其是在海岸。”

波的物理学

过去在其他行星上的风力发电模型举步维艰,因为它们往往是从预先存在的地球波模型开始的。领导这项新研究的施内克说,这些模型是为了描述地球重力、大气和表面液体(即水)的特定组合中的波浪而开发的。此类模型有时是为了描述特定地点和季节而定制的。使这些模型适应其他世界的条件,包括甲烷和硫酸等其他液体,似乎总是会留下地球的痕迹。

然而,Schneck 说,产生风驱动波浪的物理原理应该是通用的,因此团队回到了波浪生成的基础知识。他们开发了一种波浪模型,探索世界的整体特性(如重力和空气密度)与液体特性(如表面张力)之间的关系,以确定产生波浪所需的风力。

其他世界的波浪

“理论上,这是人们可以做的事情。”