ஒரு பரிச்சயமான திரவ நிகழ்வு, பரிச்சயமற்ற உலகில்
சூரியகுடும்பத்தின் மிகவும் விசித்திரமான வளிமண்டல அம்சங்களில் ஒன்றுக்கு இப்போது எதிர்பாராத, வீட்டுப்போன்ற விளக்கம் கிடைக்கலாம். டோக்கியோப் பல்கலைக்கழகப் பேராசிரியர் Takeshi Imamura தலைமையிலான ஆராய்ச்சியாளர்கள், வீனஸின் மேக அடுக்குகளில் காணப்படும் பெரும், மீண்டும் வரும் குழப்பத்தை hydraulic jump எனப் புரிந்து கொள்ளலாம் என்று கூறுகிறார்கள்; இது குழாயிலிருந்து வரும் நீர் சிங்க் மீது விழுந்து வெளியே பரவும்போது திடீரென அடர்த்தியாகும் அதே திடீர் மாற்றம்.
இந்த ஒப்பீடு விளையாட்டாகத் தோன்றலாம், ஆனால் அதன் அடிப்படை முடிவு கடுமையான கோள்-அறிவியல். 2016-இல், ஜப்பானின் Akatsuki probe வீனஸின் சமவெளியைச் சுற்றி மீண்டும் மீண்டும் பரவும் ஒரு புதிரான வளிமண்டல குழப்பத்தின் படங்களை அனுப்பியது. அந்த அம்சம் சில சமயங்களில் சுமார் 6,000 கிலோமீட்டர் அகலமாக அளக்கப்பட்டது; அதற்குப் பின்னால் அடர்த்தியான மேகத்தின் இருண்ட பட்டை இருந்தது. விஞ்ஞானிகள் அதைத் தெளிவாகக் காண முடிந்தது, ஆனால் அது எப்படிப் உருவானது என்பதற்கான நம்பகமான இயந்திரம் ஆண்டுகளாக இல்லை.
வீனஸின் மீண்டும் தோன்றும் மேகச் சுவரின் மர்மம்
வீனஸ் ஏற்கனவே ஒரு கடுமையான வளிமண்டல ஆய்வுகூடம். அதன் மேகங்கள் super-rotate செய்கின்றன, அதாவது கோளின் தன் சுழற்சி வேகத்தை விட சுமார் 60 மடங்கு வேகத்தில் அதைச் சுற்றி சுழல்கின்றன. அந்தச் சுழற்சிக்குள் பல மேக அடுக்குகள் உள்ளன, அதில் கீழ் பகுதிகள் இன்னும் முழுமையாகப் புரியப்படாதவை. இத்தகைய பெரும், ஒற்றுமையுள்ள குழப்பம் ஏற்கனவே கலகலப்பான அமைப்புக்குள் மீண்டும் மீண்டும் எப்படி உருவாகிறது என்பதே நீண்டகாலக் கேள்வியாக இருந்தது.
புதிய விளக்கம் கீழ் மேக அடுக்கில் உள்ள Kelvin wave எனப்படும் வேகமான அலை மீது கவனம் செலுத்துகிறது. திரவ இயக்கவியல் மாதிரிகள் மற்றும் வளிமண்டல சிமுலேஷன்களைப் பயன்படுத்தி, அந்த அலை அவ்வப்போது நிலையற்றதாக மாறுகிறது என்று குழு முடிவு செய்தது. அது நடந்தால், காற்றின் வேகம் திடீரென குறைகிறது, பொருள் குவிகிறது, மற்றும் hydraulic jump-இல் நீர் தடிப்பாகும் வளையம் போல வளிமண்டலம் ஒரு கூர்மையான நிலைமாற்றத்தை அனுபவிக்கிறது.
அந்த மாற்றம் பின்னர் காற்றின் வலுவான மேல்நோக்கிச் சுழற்சியை உருவாக்குகிறது. Sulfuric acid vapor மேலே தள்ளப்படுகிறது; அங்கு அது திரவமடைந்து Akatsuki கண்ட அடர்ந்த மேகச் சுவராக மாறுகிறது. இதன் பொருள், அன்றாட வாழ்க்கையில் பரிச்சயமான திரவ இயக்கவியல் செயல்முறை சூரியகுடும்பத்தின் மிகக் கடுமையான வளிமண்டலங்களில் ஒன்றில் கோள்-அளவில் செயல்படுகிறது என்பதாகும்.
இந்த விளக்கம் ஏன் முக்கியம்
இந்த முடிவு ஒரு காட்சிப் புதிரைத் தீர்த்ததற்காக மட்டுமல்ல, செங்குத்து மற்றும் கிடைமட்ட நடத்தை ஆகியவற்றைச் classical fluid dynamics எளிதில் எதிர்பார்க்காத முறையில் இணைத்ததற்காகவும் குறிப்பிடத்தக்கது. இந்தக் கண்டுபிடிப்பு சொல்வதைவிட பெரும் அளவிலான கிடைமட்ட ஓட்டமும் மிகுந்த உள்ளூர் செங்குத்து விளைவுகளும் வழக்கமாக அதிகமாக தனித்தனியாகக் கருதப்படுகின்றன. ஆனால் வீனஸில், புதிய மாதிரி ஒரு நிலையற்ற அலை உள்ளூர் வளிமண்டல அமைப்பை திடீரென மீண்டும் ஒழுங்குபடுத்தி, நாடகமயமான காட்சி அடையாளத்தை உருவாக்க முடியும் என்பதைச் சொல்கிறது.
இது கோள் வானிலையைத் தாண்டியும் முக்கியம். வீனஸின் வளிமண்டலத்தில் ஆற்றலும் இயக்க அளவும் எவ்வாறு நகர்கிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது, சுழற்சி, மேக இரசாயனம், மற்றும் பூமியிலிருந்து மிகவும் வேறுபட்ட உலகங்களில் காலநிலை இயக்கவியல் பற்றிய பரந்த கேள்விகளுக்கு மையமானது. வீனஸ் பெரும்பாலும் runaway greenhouse நிலைகளின் எச்சரிக்கை உதாரணமாகக் கூறப்படுகிறது; ஆனால் அதன் வளிமண்டலம் ஏற்கனவே உள்ள கருதுகோள்களைச் சவாலிடும் கடுமையான திரவ நடத்தைக்கான சோதனைத் தளமாகவும் உள்ளது.
வீனஸைத் தாண்டியும் செல்லக்கூடிய ஒரு சுட்டி
ஆராய்ச்சியாளர்கள் அதே பொதுவான நிலைமைகள் வேறு இடங்களிலும் இருக்கலாம் என்று கூறுகிறார்கள். அவர்கள் Mars-இலும் இதுபோன்ற ஒன்று இருக்கலாம் எனக் குறிப்பிடுகின்றனர். அந்த வாய்ப்பு விரிவான பலனைச் சுட்டுகிறது. கோள் வளிமண்டலங்கள் அமைப்பு, வெப்பநிலை, மற்றும் அடர்த்தியில் மிக வேறுபடலாம்; ஆனாலும் கட்டுப்படுத்தும் இயற்பியல் சில வடிவங்களில் உலகங்கள் முழுவதும் மீண்டும் தோன்றலாம். வீனஸில் hydraulic jump-ஐ கண்டுபிடிப்பது கோள்கள் எளிமையானவை என்பதைக் குறிக்காது. அதற்கு அர்த்தம், மிக அசாதாரணமான சூழல்களையும் வீட்டிற்கு அருகில் தோன்றும் வலுவான இயற்பியல் கோட்பாடுகளால் சில நேரங்களில் விளக்க முடியும் என்பதாகும்.
இந்த யோசனை எதிர்காலப் பயணங்களுக்கு இரண்டாவது விளைவையும் கொண்டுள்ளது. தொலைநிலை கண்காணிப்புகள் விசித்திரமான அமைப்புகளை வெளிப்படுத்தலாம், ஆனால் அவற்றை விளக்க simulation, theory, மற்றும் மீண்டும் மீண்டும் படமெடுப்பு ஆகியவற்றின் சேர்க்கை தேவைப்படும். Akatsuki மர்மத்தை வழங்கியது; புதிய மாதிரியாக்க முயற்சி காரணத்தை வழங்கியது. மேலும் பயணங்கள் வீனஸையும் பிற கோள்களையும் ஆராயும் போது, வெளிப்படையில் அயல்மயமாகத் தோன்றும், ஆனால் இறுதியில் பரிச்சயமான விதிகளின் கடுமையான வடிவங்களாக இருக்கும் கூடுதல் நிகழ்வுகளை விஞ்ஞானிகள் சந்திக்க நேரிடலாம்.
வீனஸ் இன்னும் விசித்திரமே, ஆனால் சற்றே குறைந்த மர்மத்துடன்
இந்த புதிய பணியின் கவர்ச்சி அதன் எளிமையில் உள்ளது, ஆனால் எளிமை என்ற காரணத்தால் அது துச்சமாக மாறுவதில்லை. இது வீனஸை சாதாரணமாக்குவதில்லை. crushing pressure, sulfuric acid clouds, மற்றும் super-rotating winds உடைய ஒரு கோள் சாதாரணமானதல்ல. இது காட்டுவது, ஒரு குழப்பமான வளிமண்டல அம்சம் ஒரு சுத்தமான, சோதிக்கக்கூடிய இயற்பியல் செயல்முறையிலிருந்து உருவாக முடியும் என்பதையே; நீர் ஒரு பாத்திரத்தில் விழும் ஒவ்வொரு முறையும் மக்கள் தாமாகக் காணக்கூடிய ஒன்றை அது நினைவூட்டுகிறது.
பேராசிரியர் Imamura, இந்த நிகழ்வு பல ஆண்டுகளுக்கு முன்பே கண்டறியப்பட்டது, ஆனால் விளக்கம் கிடைக்கவில்லை என்று கூறினார். புதிய மாதிரி இப்போது இறுதியாக அந்த விளக்கத்தை வழங்குகிறது. கோள் அறிவியல் பெரும்பாலும் இப்படியே முன்னேறும்: ஒரு வியத்தகு படத்தால் மட்டும் அல்ல, அதன் கீழே சரியான இயந்திரத்தைத் தேடும் மெதுவான பணியால். இங்கு தீர்வு ஒரு சமையலறை சிங்கையும் அண்டை கோளையும் இணைக்கிறது, அதன்மூலம் அன்றாட திரவ விளைவை வீனஸின் மிகப்பெரிய வளிமண்டல புதிர்களில் ஒன்றுக்கான விசையாக மாற்றுகிறது.
இந்தக் கட்டுரை Universe Today செய்தித்தகவலின் அடிப்படையில் தயாரிக்கப்பட்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.