คลื่นมีเทนกำลังซัดชายฝั่งไททันประหลาดของดาวเสาร์

ในปี พ.ศ. 2549 ยานอวกาศของ NASA บินผ่านดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ และพบหลักฐานของวัตถุของเหลวขนาดใหญ่บนพื้นผิวของโลกที่แปลกประหลาด การค้นพบที่น่าตกตะลึงหมายความว่าภูมิทัศน์ของไททันมีความคล้ายคลึงกับของโลกอย่างน่าขนลุก โลกทั้งสองเป็นโลกเดียวที่รู้ว่ามีแม่น้ำ ทะเลสาบ และทะเลอยู่บนพื้นผิว

อย่างไรก็ตาม แนวชายฝั่งของไททันนั้นไม่น่าดึงดูดเท่าของเรา แทนที่จะเป็นน้ำ ของเหลวที่ไหลผ่านไททันกลับกลายเป็นส่วนผสมที่ไม่บริสุทธิ์ของมีเทน อีเทน และไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ หากนั่นฟังดูไม่ฮาร์ดคอร์พอ การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่าคลื่นของก๊าซเรือนกระจกอาจตกลงมาบนแนวชายฝั่งของดวงจันทร์ ทำให้เกิดภูมิประเทศที่เปียกชื้น

ทีมนักธรณีวิทยาจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์พยายามไขปริศนาแนวชายฝั่งของไททัน และดูว่าคลื่นได้กัดเซาะชายฝั่งของดวงจันทร์จนกลายเป็นรูปร่างปัจจุบันหรือไม่ นักวิจัยได้จำลองการกัดเซาะประเภทต่างๆ ที่อาจก่อให้เกิดแนวชายฝั่งด้วยการใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ ดังที่แสดงในภาพที่ถ่ายโดยภารกิจแคสสินี เมื่อเกือบ 20 ปีที่แล้ว

“หากเราสามารถยืนอยู่ที่ขอบทะเลแห่งหนึ่งของไททันได้ เราอาจเห็นคลื่นก๊าซมีเทนเหลวและอีเทนที่ซัดเข้าหาชายฝั่งและตกลงมาตามชายฝั่งในช่วงที่เกิดพายุ และพวกมันจะสามารถกัดเซาะวัสดุที่ชายฝั่งสร้างขึ้นได้” เทย์เลอร์ เพอร์รอน ศาสตราจารย์จาก MIT และผู้ร่วมเขียนการศึกษากล่าวในแถลงการณ์ทางอีเมลการค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวารสารScience Advances

นักวิทยาศาสตร์ถกเถียงกันเรื่องการมีอยู่ของคลื่นบนไททันมานานหลายปี โดยบางคนโต้แย้งว่าวัตถุที่เป็นของเหลวบนดวงจันทร์นั้นเรียบเหมือนกระจก ในขณะที่บางคนเห็นชายฝั่งขรุขระ แทนที่จะดูภาพเพื่อตรวจสอบว่าไททันรองรับคลื่นหรือไม่ นักวิจัยที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาใหม่นี้มองดูรูปร่างของแนวชายฝั่งเพื่อลองคิดดูว่าอะไรที่อาจส่งผลให้เกิดการกัดเซาะของมัน

นักวิจัยจำลองทะเลที่มีหุบเขาแม่น้ำท่วมอยู่รอบๆ ขอบ และดำเนินไปในสามสถานการณ์ ได้แก่ ไม่มีการกัดเซาะชายฝั่ง การกัดเซาะที่เกิดจากคลื่น และการกัดเซาะสม่ำเสมอ โดยที่ของเหลวจะละลายวัสดุของชายฝั่งเมื่อเวลาผ่านไปขณะที่มันค่อยๆ หลุดร่อนออกไปตามน้ำหนักของมันเอง

“เรามีแนวชายฝั่งเริ่มต้นที่เหมือนกัน และเราเห็นว่าคุณจะได้รูปร่างสุดท้ายที่แตกต่างกันมากภายใต้การกัดเซาะที่สม่ำเสมอกับการกัดเซาะของคลื่น” เพอร์รอนกล่าว “พวกมันดูเหมือนสัตว์ประหลาดสปาเก็ตตี้บินได้เนื่องจากมีน้ำท่วมในหุบเขาแม่น้ำ แต่การกัดเซาะทั้งสองประเภททำให้เกิดจุดสิ้นสุดที่แตกต่างกันมาก”

ทีมงานได้ทำแผนที่แนวชายฝั่งของทะเลไททันแต่ละแห่งโดยใช้ภาพเรดาร์ของแคสซินี และใช้แบบจำลองกับแนวชายฝั่งทะเลแต่ละแห่ง โดยพบว่าทะเลทั้งสี่นั้นสอดคล้องกับแบบจำลองการกัดเซาะของคลื่นซึ่งเป็นกลไกที่น่าจะอธิบายรูปร่างของมันได้มากที่สุด จากผลลัพธ์ของเรา เราสามารถพูดได้ว่าหากแนวชายฝั่งทะเลไททันถูกกัดเซาะ คลื่นน่าจะเป็นสาเหตุมากที่สุด” เพอร์รอนกล่าว

ขณะนี้นักวิจัยกำลังเตรียมที่จะตรวจดูลมของไททัน โดยตรวจสอบว่ามันต้องแรงแค่ไหนจึงจะกระตุ้นให้คลื่นแรงพอที่จะแยกตัวออกจากชายฝั่งดวงจันทร์ได้

“ไททันนำเสนอกรณีนี้ของระบบที่ยังมิได้ถูกแตะต้องโดยสมบูรณ์” โรส ปาแลร์โม อดีตนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ MIT และนักธรณีวิทยาการวิจัยจากการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐฯ และผู้เขียนหลักของการศึกษากล่าวในแถลงการณ์ “มันสามารถช่วยให้เราเรียนรู้สิ่งพื้นฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกัดเซาะชายฝั่งโดยไม่ได้รับอิทธิพลจากผู้คน และอาจช่วยให้เราจัดการแนวชายฝั่งบนโลกได้ดีขึ้นในอนาคต”

เพิ่มเติม: ภาพใหม่แสดงดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์ในรายละเอียดอันเหลือเชื่อ