Karibiens Whistling Rossby Wormhole Baffles Scientists, Serenades Satellites

Kanske har du sett nyheterna: Karibiska havet utspelar ett ojämnt ljud som kan höras från rymden. Så varför kan du inte höra detta ljud, från din position betydligt närmare Karibien än en satellit i omlopp? Lyssnar du inte tillräckligt hårt? Blås det ut av det vita bruset av vilken stadsbild du bor i eller nära?

Sanningen är, som många andra science stories, berättelsen om Rossby Whistle är långt ifrån rakt. Se, Karibien gör inte riktigt ett ljud, eftersom brus normalt hänvisar till vibrationer av våglängder som kan höras. Havet vibrerar, men med en frekvens är flera oktaver lägre än det ljud som hörs. Vibrationerna mäts som gravitationsenergi genom satelliter i jordens omlopp. Och att säga att de kan höras från rymden är sant bara metaforiskt. Det är analogt med att vi kan "höra" svarta hålkollisioner 1,3 miljarder ljusår bort; det har mer att göra med instrumentets känslighet än signalets storlek.

Men det betyder inte att det som händer i Karibien inte är extremt unikt och coolt. Vetenskapsmän har aldrig sett något liknande det tidigare. University of Liverpool forskare publicerade resultaten i veckan i Geofysiska forskningsbrev. Det här är vad som händer: Det finns en speciell typ av våg som kallas en Rossbyvåg som reser över planetens hav. Det skiljer sig från vanliga havsvågor, och du kan inte observera det utan speciella instrument. Rossby vågor har en kort våghöjd (mellan några inches och några meter, typiskt) och en mycket lång period - det tar den som reser över Västindien 120 dagar att cykla genom en enda gång.

Här är den konstiga delen: När Rossby träffar Karibiska bassängen - det försvinner, bara för att återfå på andra sidan av bassängen. Tänk om regelbundna havsvågor plötsligt slutade och vattnet blev platt, men sedan lite längre fram, fanns det vågor igen precis som vågorna aldrig hade slutat. Det är i grund och botten hur det ser ut, och det är ett så konstigt fenomen som forskare har kallade det "Rossby-maskhålet".

Saken är, vågenergin går inte bort, den är inte synlig för en tid på ytan. Istället överförs energin djupt i bassängen, där den interagerar med havsbotten, och bildar kompressionsvågor relaterade till det förändrade bottentrycket. Det är denna interaktion som producerar pulserande vibrationer som avkänns i rymden. Satelliterna mäter en rytmisk förändring i gravitationskraften, som är relaterad till bassängens växlande massa när vågen färdas genom.

Här är en annan anledning till analogi att låta: Samspelet mellan bassängen och vattnet som rusar igenom det har samma fysiska dynamik som en visselpipa. Föreställ dig att din andedräkt är Rossby-vågan, och Karibiska vattnet är kammaren av en visselpipa. Vätskan tumbles genom kaviteten, och en frisättning av vibrationer är resultatet. Dina öron, i detta fall, är satelliterna och känner av vågorna av energi som släpps ut.

Du hör ljud vid vibrationsfrekvenser mellan 20 och 20.000 cykler per sekund (hertz). Denna Rossby-vibration cyklar bara en gång per 120 dagar. Det är ungefär 0.000000096 hertz. Så det är inte riktigt bra, men om du digitalt snabbar upp det, kan du höra det som om du röstar in i en Chipmunks röst många gånger.