Eines Tages könnte die Menschheit einen Fuß auf einen anderen bewohnten Planeten setzen. Dieser Planet mag sich sehr von der Erde unterscheiden, aber eines wird Ihnen vertraut sein – Regen. In einer kürzlich erschienenen Veröffentlichung fanden Forscher aus Harvard heraus, dass Regentropfen in verschiedenen Umgebungen überraschend ähnlich sind, selbst auf so radikal unterschiedlichen Planeten wie Erde und Jupiter. Das Verständnis des Verhaltens von Regentropfen auf anderen Planeten ist nicht nur der Schlüssel zur Aufdeckung alter Klimazonen auf Objekten wie z Mars, sondern auch zur Definition potenziell bewohnbarer Planeten außerhalb unseres Sonnensystems.
„Der bescheidene Regentropfen ist ein wesentlicher Bestandteil des Niederschlagszyklus auf allen Planeten“, sagen Experten. „Wenn wir verstehen, wie sich einzelne Regentropfen verhalten, können wir Niederschlag in komplexen Klimamodellen besser visualisieren.“
Ein wichtiger Aspekt des Verhaltens von Regentropfen, zumindest für Klimamodellierer, ist, ob der Regentropfen auf die Oberfläche trifft, da Wasser in der Atmosphäre eine große Rolle für das planetarische Klima spielt. In diesem Sinne kommt es auf die Größe an. Ein zu großer Planet und der Klumpen bricht aufgrund zu geringer Oberflächenspannung auseinander, egal ob es sich um Wasser, Methan oder überhitztes flüssiges Eisen handelt, wie auf dem Exoplaneten WASP-76b. Ist er zu klein, verdunstet der Tropfen, bevor er auf die Oberfläche fällt.
Eigenschaften von Regentropfen
Forscher bestimmen verschiedene Bereiche des Weltraums anhand der Größe eines Regentropfens, wobei sie nur drei Eigenschaften verwenden: die Form des Tropfens, die Fallgeschwindigkeit und die Verdunstungsrate. Die Form der Tropfen ist für verschiedene Regenmaterialien gleich und hängt in erster Linie davon ab, wie schwer der Tropfen ist. Während sich viele von uns eine traditionelle Träne vorstellen, sind Regentropfen tatsächlich kugelförmig, wenn sie klein sind, und schrumpfen, wenn sie wachsen, bis sie die Form eines Hamburgerbrötchens haben. Die Fallgeschwindigkeit hängt von dieser Form sowie von der Schwerkraft und der Dicke der umgebenden Luft ab. Die Verdunstungsrate ist komplexer, sie hängt von der Zusammensetzung der Atmosphäre, dem Druck, der Temperatur, der relativen Luftfeuchtigkeit und anderen Faktoren ab.
Unter Berücksichtigung all dieser Eigenschaften fanden die Wissenschaftler heraus, dass die Mathematik des Regentropfenfalls über einen weiten Bereich planetarer Bedingungen bedeutet, dass nur ein sehr kleiner Bruchteil der möglichen Tröpfchengröße in einer Wolke die Oberfläche erreichen kann. Derzeit ist es möglich, dieses Wissen zur Modellierung von Wolkenzyklen auf Exoplaneten zu nutzen.
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