Si está buscando las mejores olas del sistema solar, Titán, la luna de Saturno, podría ser su lugar ideal para surfear extraterrestre, donde una suave brisa que simplemente levanta una onda en la Tierra podría generar olas de 10 pies (3 metros) de altura en el mundo helado.
Los investigadores han desarrollado un nuevo modelo llamado “PlanetWaves” para describir con precisión cómo se verían las ondas en cuerpos líquidos en otros mundos. Los intentos anteriores de hacerlo se centraron únicamente en la gravedad de un planeta, pero PlanetWaves también aplica la presión atmosférica y la naturaleza del líquido que se sopla: su densidad, viscosidad y tensión superficial, que cuantifica la resistencia del líquido a las ondulaciones.
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El equipo de Schneck calibró su modelo PlanetWaves con datos de 20 años recopilados por boyas en el Lago Superior, que es el lago de agua dulce más grande de la Tierra y está situado en la frontera entre Canadá y Estados Unidos. El modelo pudo replicar las mediciones con precisión, lo que dio a los investigadores confianza para aplicarlo a otros mundos.
“En la Tierra, nos acostumbramos a cierta dinámica de las olas”, dijo en el comunicado Andrew Ashton del MIT y el Instituto Oceanográfico Woods Hole. “Pero con este modelo podemos ver cómo se comportan las ondas en planetas con diferentes líquidos, atmósferas y gravedad, lo que puede desafiar nuestra intuición”.
Titán, la luna más grande de Saturno, fue su principal objetivo, simplemente porque es el único otro mundo que sabemos con certeza que tiene cuerpos de líquido en su superficie, y la misión Cassini-Huygens cartografió sus ríos, lagos y mares.
Sin embargo, el líquido de Titán no es agua, sino hidrocarburos aceitosos como el metano y el etano, que se vuelven líquidos sólo debido a las temperaturas extremadamente frías de -179 grados Celsius (-290 grados Fahrenheit).
“Para Titán, lo tentador es que no tenemos ninguna observación directa de cómo se ven estos lagos”, dijo Taylor Perron del MIT en el comunicado. “Así que no sabemos con seguridad qué tipo de ondas podrían existir allí. Ahora este modelo nos da una idea”.
El equipo descubrió que un viento suave podría levantar olas de 10 pies de altura en los lagos de Titán, gracias a la baja gravedad de Titán, que es el 14% de la fuerza de la gravedad en la Tierra, y a la naturaleza relativamente ligera del líquido que hace que sea más fácil moverse.
“Parece como olas altas que se mueven a cámara lenta”, dijo Schneck. “Si estuvieras parado en la orilla de este lago, podrías sentir sólo una suave brisa, pero verías estas enormes olas fluyendo hacia ti, lo cual no es lo que esperaríamos en la Tierra”.
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Las olas que azotan las costas son fuente de una considerable erosión. ¿Podrían las olas gigantes de Titán responder potencialmente a un enigma que ha persistido sobre la naturaleza de los lagos y costas de Titán?
“A diferencia de la Tierra, donde suele haber un delta donde un río desemboca en la costa, en Titán hay muy pocas cosas que parezcan deltas, aunque hay muchos ríos y costas”, dijo Taylor Perron, también del MIT. “¿Podrían las olas ser responsables de esto?”
Comprender el tamaño de las ondas de Titán también será importante si alguna de nuestras agencias espaciales decide enviar una sonda a flotar en uno de los lagos o mares de Titán.
“Querrías construir algo que pueda resistir la energía de las olas, por lo que es importante saber a qué tipo de ondas se enfrentarían estos instrumentos”, dijo Schneck.
El equipo también aplicó su modelo PlanetWaves a una variedad de otros mundos. Marte ya no parece tener agua líquida, pero hace miles de millones de años sí la tenía. Con el tiempo, Marte perdió gran parte de su atmósfera y la presión del aire y la temperatura disminuyeron. Cuando esto sucedió, se habrían necesitado vientos más fuertes para levantar olas, mientras que antes habrían sido suficientes vientos más débiles.
Más allá del sistema solar, hay una variedad de mundos que podrían albergar líquidos de algún tipo, aunque hasta ahora no se ha confirmado que ninguno tenga líquidos. Sin embargo, el planeta de la zona habitable LHS 1140b tiene una densidad que sugiere que hasta el 19% de su masa es agua de alguna forma. Como súper Tierra con una gravedad más fuerte que nuestro planeta, las olas en cualquier océano hipotético serían mucho más pequeñas que en la Tierra para la misma velocidad del viento.
Más exótico es el exoplaneta Kepler-1649b, que es un mundo caliente parecido a Venus con una gravedad similar a la de la Tierra. Venus tiene grandes cantidades de ácido sulfúrico en su atmósfera, y es posible que Kepler-1649b también las tenga. Si ese ácido sulfúrico puede existir en la superficie del planeta, entonces se necesitarían fuertes vientos para provocar que el lago ácido se ondulara porque el ácido sulfúrico es dos veces más denso que el agua líquida.
El último exoplaneta en el que emplearon PlanetWaves fue 55 Cancri e, que es un mundo caliente muy posiblemente cubierto de lagos de lava. Dado que la lava es generalmente bastante espesa y viscosa, y la gravedad de 55 Cancri e es más fuerte que la de la Tierra, se necesitarían vientos huracanados en la región de 80 millas por hora sólo para causar una onda en el océano de lava.
Los hallazgos fueron publicados el 3 de abril en el Journal of Geophysical Research: Planets.