Какой размер у капель дождя на других планетах
Чем сильнее гравитация на планете, тем мельче капли, но диапазон возможных размеров все равно невелик
Независимо от того, состоят ли они из метана на спутнике Сатурна Титане или из железа на экзопланете WASP 76b, капли дождя ведут себя одинаково во всем Млечном пути. Согласно первой обобщенной физической модели инопланетного дождя, они всегда примерно одинакового размера, независимо от жидкости, из которой они состоят, или атмосферы, сквозь которую летят.
«Дождевые капли можно получить из множества веществ», — говорит планетолог Кейтлин Лофтус из Гарвардского университета, которая опубликовала новые уравнения того, что происходит с падающей каплей после ее выхода из облака. Это первое исследование, в котором рассматривается дождь из любой жидкости.
«Они опубликовали то, что можно применить к любой планете, — говорит астроном Тристан Гийо из Обсерватории Лазурного берега в Ницце (Франция). — Это действительно круто, потому что это действительно нужно для понимания природы других миров».
То, как формируются облака и осадки, важно для понимания климата другого мира. Облачный покров может нагревать или охлаждать поверхность планеты, а капли дождя переносят химические элементы.
При этом капли дождя подчиняются нескольким простым физическим законам. Падающие капли принимают одинаковую форму независимо от свойств жидкости, из которой состоят. Скорость же испарения капли определяется площадью ее поверхности. «Это механика жидкости и термодинамика, которые мы очень хорошо понимаем», — говорит Лофтус.
Она планетолог Робин Вордсворт из Гарварда изучали разные виды дождя: на ранней Земле, древнем Марсе и на газообразной экзопланете под названием K2 18b, на которой могут присутствовать облака водяного пара. Не забыли ученые и о метановом дожде на Титане, аммиачные ливни на Юпитере и железный дождь на сверхгорячей газовой экзопланете WASP 76b. «Все эти конденсируемые газы ведут себя одинаково, [потому что] они управляются схожими уравнениями», — говорит Кейтлин.
Исследователи обнаружили, что в мирах с большой силой гравитации чаще образуются капли дождя меньшего размера. Тем не менее, все рассмотренные капли дождя попадают в довольно узкий диапазон размеров — от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров. Лофтус и Вордсворт обнаружили, что если капли оказываются больше, то во время падения они разлетаются на более мелкие капли, которые испаряются, прежде чем упасть на поверхность планеты.