قد تطأ قدم البشرية يومًا ما على كوكب آخر مأهول. قد يكون هذا الكوكب مختلفًا تمامًا عن الأرض ، لكن شيئًا واحدًا سيكون مألوفًا لك - المطر. في ورقة بحثية حديثة ، وجد باحثون من جامعة هارفارد أن قطرات المطر متشابهة بشكل مدهش في بيئات مختلفة ، حتى على كواكب مختلفة اختلافًا جذريًا مثل الأرض والمشتري. إن فهم سلوك قطرات المطر على الكواكب الأخرى هو المفتاح ليس فقط للكشف عن المناخات القديمة على أشياء مثل المريخ، ولكن أيضًا لتعريف الكواكب التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن خارج نظامنا الشمسي.
يقول الخبراء: "قطرة المطر المتواضعة هي عنصر حيوي في دورة هطول الأمطار على جميع الكواكب". "إذا فهمنا كيف تتصرف قطرات المطر الفردية ، فيمكننا تصور هطول الأمطار بشكل أفضل في النماذج المناخية المعقدة."
يتمثل أحد الجوانب المهمة لسلوك قطرات المطر ، على الأقل بالنسبة لمصممي النماذج المناخية ، في ما إذا كانت قطرة المطر تضرب السطح ، لأن الماء في الغلاف الجوي يلعب دورًا كبيرًا في مناخ الكوكب. بهذا المعنى ، الحجم مهم. كوكب كبير جدًا وستتفكك النقطة بسبب التوتر السطحي غير الكافي ، بغض النظر عما إذا كان الماء أو الميثان أو الحديد السائل شديد الحرارة ، كما هو الحال على كوكب خارج المجموعة الشمسية WASP-76b. إذا كانت صغيرة جدًا ، فسوف تتبخر القطرة قبل أن تسقط على السطح.
خصائص قطرات المطر
يحدد الباحثون مناطق مختلفة من الفضاء بحجم قطرة المطر ، باستخدام ثلاث خصائص فقط: شكل القطرة ، وسرعة السقوط ، ومعدل التبخر. شكل القطرات هو نفسه بالنسبة لمواد المطر المختلفة ويعتمد بشكل أساسي على مدى ثقل القطرة. في حين أن الكثير منا قد يتخيل دمعة تقليدية ، فإن قطرات المطر تكون في الواقع كروية الشكل عندما تكون صغيرة ، وتتقلص مع نموها حتى تتشكل مثل الجزء العلوي من كعكة الهامبرغر. تعتمد سرعة السقوط على هذا الشكل وكذلك على قوة الجاذبية وسمك الهواء المحيط. معدل التبخر أكثر تعقيدًا ، فهو يعتمد على تكوين الغلاف الجوي والضغط ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية وعوامل أخرى.
مع أخذ كل هذه الخصائص في الاعتبار ، وجد العلماء أنه على مدى مجموعة واسعة من الظروف الكوكبية ، فإن رياضيات سقوط قطرات المطر تعني أن جزءًا صغيرًا جدًا من أحجام القطرات المحتملة في السحابة يمكن أن يصل إلى السطح. حاليًا ، من الممكن استخدام هذه المعرفة في نمذجة دورات السحابة على الكواكب الخارجية.
اقرأ أيضا: