Μια μέρα η ανθρωπότητα μπορεί να πατήσει το πόδι της σε έναν άλλο κατοικημένο πλανήτη. Αυτός ο πλανήτης μπορεί να είναι πολύ διαφορετικός από τη Γη, αλλά ένα πράγμα θα σας είναι οικείο - η βροχή. Σε μια πρόσφατη εργασία, ερευνητές από το Χάρβαρντ ανακάλυψαν ότι οι σταγόνες της βροχής είναι εκπληκτικά παρόμοιες σε διαφορετικά περιβάλλοντα, ακόμη και σε πλανήτες τόσο ριζικά διαφορετικούς όπως η Γη και ο Δίας. Η κατανόηση της συμπεριφοράς των σταγόνων της βροχής σε άλλους πλανήτες είναι το κλειδί όχι μόνο για την αποκάλυψη αρχαίων κλιμάτων σε αντικείμενα όπως π.χ. Άρης, αλλά και στον ορισμό των δυνητικά κατοικήσιμων πλανητών εκτός του ηλιακού μας συστήματος.
«Η ταπεινή σταγόνα βροχής είναι ένα ζωτικό συστατικό του κύκλου βροχοπτώσεων σε όλους τους πλανήτες», λένε οι ειδικοί. «Αν κατανοήσουμε πώς συμπεριφέρονται μεμονωμένες σταγόνες βροχής, μπορούμε να απεικονίσουμε καλύτερα τη βροχόπτωση σε πολύπλοκα κλιματικά μοντέλα».
Μια σημαντική πτυχή της συμπεριφοράς των σταγόνων βροχής, τουλάχιστον για τους μοντελιστές του κλίματος, είναι εάν η σταγόνα βροχής χτυπά την επιφάνεια, επειδή το νερό στην ατμόσφαιρα παίζει μεγάλο ρόλο στο πλανητικό κλίμα. Υπό αυτή την έννοια, το μέγεθος έχει σημασία. Ένας πολύ μεγάλος πλανήτης και η σταγόνα θα διαλυθεί λόγω ανεπαρκούς επιφανειακής τάσης, ανεξάρτητα από το αν πρόκειται για νερό, μεθάνιο ή υπερθερμασμένο υγρό σίδηρο, όπως στον εξωπλανήτη WASP-76b. Αν είναι πολύ μικρό, η σταγόνα θα εξατμιστεί πριν πέσει στην επιφάνεια.
Ιδιότητες των σταγόνων βροχής
Οι ερευνητές προσδιορίζουν διαφορετικές περιοχές του διαστήματος με βάση το μέγεθος μιας σταγόνας βροχής, χρησιμοποιώντας μόνο τρεις ιδιότητες: το σχήμα της σταγόνας, την ταχύτητα πτώσης και τον ρυθμό εξάτμισης. Το σχήμα των σταγόνων είναι το ίδιο για διαφορετικά υλικά βροχής και εξαρτάται κυρίως από το πόσο βαριά είναι η σταγόνα. Ενώ πολλοί από εμάς μπορεί να φανταστούμε ένα παραδοσιακό δάκρυ, οι σταγόνες της βροχής έχουν στην πραγματικότητα σφαιρικό σχήμα όταν είναι μικρές, και συρρικνώνονται καθώς μεγαλώνουν μέχρι να διαμορφωθούν σαν την κορυφή ενός κουλούρι χάμπουργκερ. Η ταχύτητα πτώσης εξαρτάται από αυτό το σχήμα, καθώς και από τη δύναμη της βαρύτητας και το πάχος του περιβάλλοντος αέρα. Ο ρυθμός εξάτμισης είναι πιο περίπλοκος, εξαρτάται από τη σύνθεση της ατμόσφαιρας, την πίεση, τη θερμοκρασία, τη σχετική υγρασία και άλλους παράγοντες.
Λαμβάνοντας υπόψη όλες αυτές τις ιδιότητες, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι σε ένα ευρύ φάσμα πλανητικών συνθηκών, τα μαθηματικά της πτώσης σταγόνων βροχής σημαίνουν ότι μόνο ένα πολύ μικρό κλάσμα των πιθανών μεγεθών σταγονιδίων σε ένα σύννεφο μπορεί να φτάσει στην επιφάνεια. Επί του παρόντος, είναι δυνατή η χρήση αυτής της γνώσης στη μοντελοποίηση κύκλων σύννεφων σε εξωπλανήτες.
Διαβάστε επίσης: