วันหนึ่งมนุษยชาติอาจเหยียบย่ำดาวเคราะห์ดวงอื่นที่มีคนอาศัยอยู่ ดาวเคราะห์ดวงนี้อาจแตกต่างจากโลกมาก แต่สิ่งหนึ่งที่คุณคุ้นเคย - ฝน ในรายงานฉบับล่าสุด นักวิจัยจากฮาร์วาร์ดพบว่าเม็ดฝนมีความคล้ายคลึงกันอย่างน่าประหลาดใจในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน แม้แต่บนดาวเคราะห์ที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงอย่างโลกและดาวพฤหัสบดี การทำความเข้าใจพฤติกรรมของเม็ดฝนบนดาวเคราะห์ดวงอื่นไม่เพียงแต่เป็นกุญแจสำคัญในการเปิดเผยสภาพอากาศโบราณบนวัตถุเช่น ดาวอังคารแต่ยังรวมถึงคำจำกัดความของดาวเคราะห์ที่อาจอาศัยอยู่นอกระบบสุริยะของเราด้วย
"น้ำฝนที่ตกต่ำเป็นองค์ประกอบสำคัญของวัฏจักรการตกตะกอนบนดาวเคราะห์ทุกดวง" ผู้เชี่ยวชาญกล่าว "ถ้าเราเข้าใจว่าเม็ดฝนแต่ละเม็ดมีพฤติกรรมอย่างไร เราก็จะเห็นภาพปริมาณน้ำฝนในแบบจำลองสภาพอากาศที่ซับซ้อนได้ดีขึ้น"
ลักษณะสำคัญของพฤติกรรมน้ำฝน อย่างน้อยสำหรับผู้สร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศคือ น้ำฝนกระทบพื้นผิวหรือไม่ เพราะน้ำในชั้นบรรยากาศมีบทบาทสำคัญในสภาพอากาศของดาวเคราะห์ ในแง่นี้ขนาดมีความสำคัญ ดาวเคราะห์ที่ใหญ่เกินไปและหยดจะแตกออกเนื่องจากแรงตึงผิวไม่เพียงพอ ไม่ว่าจะเป็นน้ำ มีเทน หรือเหล็กเหลวที่มีความร้อนสูงเกินไป เช่น บนดาวเคราะห์นอกระบบ WASP-76b หากมีขนาดเล็กเกินไป หยดน้ำจะระเหยก่อนที่จะตกลงบนพื้นผิว
คุณสมบัติของเม็ดฝน
นักวิจัยกำหนดพื้นที่ต่างๆ ของอวกาศด้วยขนาดของเม็ดฝน โดยใช้คุณสมบัติเพียง XNUMX ประการ ได้แก่ รูปร่างของหยดน้ำ ความเร็วในการตก และอัตราการระเหย รูปร่างของหยดจะเหมือนกันสำหรับวัสดุฝนต่างๆ และโดยหลักแล้วขึ้นอยู่กับน้ำหนักของหยด ในขณะที่พวกเราหลายคนอาจจินตนาการถึงหยดน้ำตาแบบดั้งเดิม แต่ที่จริงแล้วเม็ดฝนจะมีรูปร่างเป็นทรงกลมเมื่อมีขนาดเล็ก และจะหดตัวเมื่อโตขึ้นจนกว่าจะมีรูปร่างเหมือนยอดขนมปังแฮมเบอร์เกอร์ ความเร็วของการตกขึ้นอยู่กับรูปร่างนี้ เช่นเดียวกับแรงโน้มถ่วงและความหนาของอากาศโดยรอบ อัตราการระเหยมีความซับซ้อนมากขึ้น ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของบรรยากาศ ความดัน อุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ และปัจจัยอื่นๆ
เมื่อพิจารณาคุณสมบัติทั้งหมดเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์พบว่าในสภาวะต่างๆ ของดาวเคราะห์ คณิตศาสตร์ของการตกของน้ำฝนหมายความว่ามีเพียงเศษเสี้ยวของขนาดหยดที่เป็นไปได้ในเมฆเท่านั้นที่สามารถเข้าถึงพื้นผิวได้ ปัจจุบัน เป็นไปได้ที่จะใช้ความรู้นี้ในการสร้างแบบจำลองวัฏจักรคลาวด์บนดาวเคราะห์นอกระบบ
อ่าน: