哈佛學者研究雨滴和行星宜居性的關(guan) 係。
2萬(wan) 光年外的OGLE-2005-BLG-390Lb。這是一顆冰封的行星,斷然不會(hui) 下雨。ESO
哈佛大學的研究人員近日在論文中表示,他們(men) 發現不同行星環境中雨滴的形成機製有極大的相似性,研究雨滴是否能夠落到行星表麵,可以幫助我們(men) 辨識太陽係外哪些行星有存在生命的可能。
研究人員認為(wei) ,了解行星是否可能有生命的關(guan) 鍵之一,是了解這顆行星上的雲(yun) 及降水有什麽(me) 樣的特點。
但是雲(yun) 和降水非常複雜,用數學模型加以演示難度很大。要想理解雲(yun) 的演化和降水,可能需要首先理解雲(yun) 中的雨滴會(hui) 在什麽(me) 樣的條件下,才不至於(yu) 在落到行星表麵之前就蒸發。
雨滴要落到行星表麵,其大小必須恰到好處。雨滴如果太大就會(hui) 缺乏足夠的表麵張力,無法保持完整;雨滴太小又會(hui) 在落到行星表麵的過程中蒸發掉。
多大的雨滴能夠落到行星表麵取決(jue) 於(yu) 雨滴的形態、下落速度和蒸發速度。
雨滴的形態取決(jue) 於(yu) 雨滴的重量。雨滴並非人們(men) 一般認為(wei) 的前圓後尖。雨滴不大的時候通常呈球狀,而隨著它的變大又會(hui) 變成扁平的橢球形。
雨滴的下落速度取決(jue) 於(yu) 雨滴的形態,以及行星引力強度和大氣密度。
雨滴的蒸發速度則受大氣成分、壓力、溫度和濕度等因素的共同影響。
研究結果顯示,能夠形成可以落到行星表麵雨滴的行星,隻占所有能夠形成雨滴行星中的極小一部分。
研究人員認為(wei) ,我們(men) 可以根據雨滴的演化特點,建立係外行星雲(yun) 層的演化模型,為(wei) 我們(men) 理解係外行星的宜居性,乃至理解地球氣候的本質提供幫助。
WASP-76b行星表麵的溫度高達2400℃,那裏下著熾熱的液態鐵雨。這可如何是好?ESO
參考
The Physics of Falling Raindrops in Diverse Planetary Atmospheres
https://dx.doi.org/10.1029/2020JE006653
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