雨滴の大きさは、私たちの太陽系外の潜在的に居住可能な惑星を識別するのに役立ちます

雨滴は、エイリアンの惑星に下がり続けています

いつか人類は他の居住可能な惑星に足をディンウルができます。 その惑星は地球と非常に異なって見えることが一つのおなじみの感じがなります。 まさに非です。

最近出版された論文で JGR惑星、ハーバード研究者は雨が異なる惑星の環境で著しく類似していることを発見しました。 さらに地球と非常に他の惑星でも 木星。 他の惑星からの雨滴の行動を理解することは、次のような惑星の古代の気候を露出に重要なだけでなく、 火星 しかし、私たちの太陽系外から潜在的に居住可能な惑星を識別します。

地球と惑星科学の大学院生がザイ論文の主著者であるKaitlyn Loftusは「雲のライフサイクルは、地球居住の可能性を考えるとき、本当に重要です。 「しかし、雲と降水量は完全にモデル化するには、本当に複雑で複雑すぎます。 私たちは、雲がどのように進化しているかを理解するより簡単な方法を探しています。 最初のステップは、雲の泡大気から蒸発するか、それとも雨の表面に上がってくるのかです。 “

“素朴な雨粒は、すべての惑星の降水サイクルの重要な要素です。 。 「個別雨粒がどのように作用するかを理解すれば、複雑な気候モデルで降雨量をよりよく表すことができます。 “

少なくとも気候モデラーに雨滴動作の重要な側面は、雨が地球の表面に落ちるかどうかです。 大気中の水が地球の気候に大きな役割をするからです。 そのためにはサイズが重要です。 水、メタン、または過熱された液体の鉄に関係なく、表面張力が不十分で滴大きすぎると壊れます。 太陽系外惑星 WASP-76bと呼びます。 小さすぎて水滴が表面に触れる前に蒸発します。

LoftusとWordsworthは水玉模様、落下速度と蒸発速度の3つのプロパティを使用して雨滴サイズのGoldilocksの領域を識別しました。

「様々な環境で雨滴と雲について考えながら得られた洞察は、太陽系外惑星居住性を理解するために重要です。」
– Robin Wordsworth、環境科学と工学助教授

滴の形は、他の雨水の材料で同じであり、主に泡がどのように重いかによって異なります。 私たちの多くは、伝統的な涙の形の水滴を想像することができますが雨滴は、実際に小さいとき球形であり、ハンバーガーのパンの上部のような形になるまで大きくなるといびつになります。 落下速度は、この形と重力と周囲の空気の厚さに依存します。

蒸発速度は、より複雑でスタンバイ構成、圧力、温度、相対湿度などの影響を受けます。

これらのすべての属性を考慮して、LoftusとWordsworthは、様々な惑星の条件で雨粒が落ちる数学は雲から可能な粒子の大きさの非常に小さい部分だけが表面に到達することができることを発見した。

Loftusは「この動作を使用してエイリアンの惑星で雲のサイクルをモデル化する際に案内することができます。」と言いました。

「様々な環境で雨滴と雲について考えて得られた洞察力は、太陽系外惑星の居住性を理解するために重要です。」とWordsworthは言いました。 「長期的に彼らはまた、私たちが地球の気候自体のより深い理解を得るのに役立つことができます。 “

参照：Kaitlyn LoftusとRobin D. Wordsworthの「様々な惑星大気から落ちる雨粒の物理学 “、2021年3月15日、 JGR惑星。
DOI：2020年10月29日

この研究では、AST-1847120の補助金を使用して、国立科学財団の支援を受けました。