雨点的大小可以帮助识别我们太阳系外的潜在宜居行星

释放双眼,带上耳机,听听看~!
有一天,人类可能会踏上另一颗宜居的星球。 那颗行星看起来可能与地球截然不同,但其中一件事会让人感到熟悉的,就是雨。

有一天,人类可能会踏上另一颗宜居的星球。 那颗行星看起来可能与地球截然不同,但其中一件事会让人感到熟悉的,就是雨。

美国哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences)的研究团队最近发现,在不同的行星环境中,雨点非常相似,甚至与地球和木星完全不同的行星
也是如此。 了解其它星球上的雨点不仅是揭开好像火星这样行星上古老的气候,而且是确定我们太阳系之外潜在可居住性行星的关键因素。

当我们考虑行星宜居性时,云的生命周期非常重要。 但是云和降雨确实很复杂,因为太复杂,无法完全建立适当的模型。 我们正在寻找更简单的方法来理解云如何演化,第一步是云的水份是在大气中蒸发还是在雨中到达地面。

雨点的行为一个重要的方面是雨点是否会到达地球表面,因为大气中的水在行星气候中起着重要作用。 为此,大小很重要。 太大,并且由于表面张力不足,会破裂,无论是水,甲烷还好像WASP-76b系外行星一样,温度高到打岸关系溶成为液态。 太小,水滴会在降落星球表面之前已经蒸发。 水点的形状,下降速度和蒸发速度确定了雨点的大小存在区。
雨点形状在不同的液态材料上是相同,并且主要取决于它的重量。 尽管我们许多人可能会想到传统的泪水形状,但雨点实际上很小的球形,随着雨点增大而逐渐挤压,直到变成好似汉堡包的顶部。 下降速度取决于这种形状以及重力和周围空气的厚度。 蒸发速度更为复杂,受大气成分,压力,温度,相对湿度等的影响。

考虑到所有这些特性,研究团队发现,在各种各样的行星条件下,雨点的数学计算意味着只有很小部分的雨点可以到达云层。 当在系外行星上模拟出现的云周期时,可以用这种行为来指引我们。

【图、文:节译自美国哈佛大学2021年4月5日新闻公布】研究全文刊登在2021年3月15日出版的《地球物理研究学报:行星》

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