Karibiens Whistling Rossby Wormhole Baffles Scientists, Serenades Satellites

Kanskje du har sett nyheten: Det karibiske hav utgjør en uheldig lyd som kan høres fra verdensrommet. Så hvorfor kan du ikke høre denne støyen, fra din posisjon betydelig nærmere Karibia enn en satellitt i bane? Lytter du ikke hardt nok? Er det druknet av den hvite støyen uansett bybildet du bor i eller nær?

Sannheten er, som mange andre science stories, historien om Rossby Whistle er langt fra enkel. Se, Karibien gjør egentlig ikke en støy, siden støy vanligvis refererer til vibrasjoner av bølgelengder som kan høres. Havet er vibrerende, men med en hyppighet flere oktaver lavere enn lydnivået. Vibrasjonene blir målt som gravitasjonsenergi ved satellitter i jordens bane. Og å si at de kan bli hørt fra verdensrommet, er sant bare metaforisk. Det er analogt med å si at vi kan "høre" sorte hullkollisjoner 1,3 milliarder lysår unna; det har mer å gjøre med instrumentets følsomhet enn signalets størrelse.

Men det betyr ikke at det som skjer i Karibien ikke er ekstremt unikt og kult; forskere har aldri sett noe som det før. University of Liverpool forskere publiserte funnene denne uken i Geofysiske forskningsbokstaver. Dette er hva som skjer: Det er en spesiell slags bølge kalt en Rossby-bølge som beveger seg over planets hav. Det er forskjellig i karakter fra vanlige havbølger, og du kan ikke observere det uten spesielle instrumenter. Rossby bølger har en kort bølghøyde (mellom noen få inches og noen få meter, typisk), og en veldig lang periode - det tar den som reiser over Karibia 120 dager til å sykle gjennom bare én gang.

Her er den rare delen: Når Rossby treffer karibisk bassenget - det forsvinner, bare for å dukke opp på den andre siden av bassenget. Tenk deg om vanlige havbølger plutselig stoppet og vannet ble flatt, men så litt lenger forbi, var det igjen bølger akkurat som om bølgene aldri hadde stoppet. Det er i utgangspunktet hvordan dette ser ut, og det er så rart fenomen som forskere har kalt det "Rossby ormhullet".

Saken er, bølgekraften går ikke vekk, det er bare ikke synlig for en tid på overflaten. I stedet overføres energien dypt inne i bassenget, hvor den samhandler med havbunnen, og danner kompresjonsbølger relatert til endret bunntrykk. Det er denne interaksjonen som produserer de pulserende vibrasjonene som er oppdaget i rommet. Satellittene måler en rytmisk endring i gravitasjonsenergi, som er relatert til bassengets skiftende masse når bølgen beveger seg gjennom.

Her er en annen grunn til lydens analogi: Samspillet mellom bassenget og vannet som rushing gjennom det har samme fysiske dynamikk som en fløyte. Tenk deg at pusten din er Rossby-bølgen, og karibisk bassenget er kammeret av en fløyte. Væsken tumbles gjennom hulrommet, og det er resultatet at vibrasjon slippes. Dine ører, i dette tilfellet, er satellittene, som senserer bølgene av energi som sendes ut.

Du hører lyd ved vibrasjonsfrekvenser mellom 20 og 20.000 sykluser per sekund (hertz). Denne Rossby-vibrasjonen sykler bare en gang hver 120 dager. Det er omtrent 0.000000096 hertz. Så det er ikke veldig lyd, men hvis du digitaliserer det raskt, kan du høre det som å snu stemmen din til en Chipmunks-stemme mange ganger.