Vihmapiiskade suurused on sarnased Maal ja võõrastes maailmades
Pilt kauduTühista pritsimine/ Reza Shayestehpour.
Maal on vihmapiiskuvesi, samas kui Veenusel on vihm valmistatudväävelhape. Jupiteril sajab tilkaheelium. Saturni kuu Titan sajab vihmametaan. Neptuuni ja teiste gaasigigantide kohta ateemantvihma võib sadada. Ja puhuleksoplaneetWASP-76b, arvatakse, et vihmapiisad on valmistatudülekuumenenud vedel raud. Kuid siin on üks asi, mis kõigil neil erinevat tüüpi vihmapiiskadel võib olla ühist:nende suurus. Uus uuring - juhitudKaitlyn LoftusHarvardi ülikoolist - oliteatas5. aprillil 2021. See viitab sellele, et ükskõik millisel planeedil või Kuul sajab vihma, hoiavad selle konkreetse maailma atmosfääri- ja gravitatsioonipiirangud vihmapiiskade suurused vahemikus, mis on levinud maailma vahel. Loftus kommenteeris:
Nende erineva koostisega vihmapiiskadel võib olla üsna väike valik stabiilseid suurusi; need kõik on põhimõtteliselt piiratud sama suurusega.
Näiteks väikestel kivistel planeetidel nagu Maa, Veenus või Marss on need teadlasedütlesnemad:
… Leiti, et vihmapiisad, mille raadius on väiksem kui umbes kümnendik millimeetrit, aurustuvad enne, kui need kunagi pinnale jõuavad, ja vihmapiisad, mille raadius on suurem kui mitu millimeetrit, lagunevad väiksemateks tilkadeks.
[Teadlased] vaatasid seejärel, kuidas vihmapiisad langevad palju suurematele planeetidele nagu Jupiter ja Saturn, millel on tohutult erinev atmosfäär. Võrreldes tänapäevast Maad, iidset Marsi ja neid suuremaid planeete, leidsid nad, et vihmapiisad liigutavad vett läbi õhu sarnaselt, kuigi see, mis on õhk, on planeetide vahel väga erinev.
Isegi kui erinevad vedelikud moodustavad vihmapiisad, ei erine need tulnukate vihmapiisad nii palju tuttavatest vee vihmapiiskadest, vastavalt teadlaste arvutustele. Näiteks Titani suurimad metaani vihmapiisad oleksid umbes kaks korda suuremad kui Maal.
Kaitlyn Loftus on Harvardi ülikooli Maa- ja planeediteaduste osakonna magistrant. Ta oli vihmapiiskade uuringu juhtiv autor. Pilt kauduHarvard.
Vihmapiiskade uuring oliavaldatudaasta 15. märtsileelretsenseeritudajakiriAmeerika geofüüsika liit.
Vihmapiiskade moodustumist kaaludes võtsid teadlased arvesse temperatuuri, õhurõhku, suhtelist õhuniiskust, kaugust pilvest maapinnani ja planeedi gravitatsioonijõu tugevust. Nad ütlesid, et tulnukate vedelad tilgad - teistel planeetidel peale Maa - maksimeeriksid planeedil olevast gravitatsioonivälja tugevusest umbes kuus korda suuremaid vihmapiisku kui Maal. Madalama raskusastmega planeetidel või satelliitidel võivad olla suuremad kukkumised, samas kui tugevama gravitatsiooniga planeedid toodavad väiksemaid tilku.
Vihmapiisas endas on kolm piiravat tegurit tilgakuju, langemiskiirus ja aurustumiskiirus. Tilkade kuju sõltub vihmapiisa kaalust. Väikesed vihmapiisad on kerakujulised, suuremad tilgad aga purustatakse selliseks, nagu hamburgerikukli ots. Kukkumiskiirus on tilga kuju tegur, millele lisandub raskusjõud ja õhu paksus. Aurustumiskiirus sõltub atmosfääri koostisest, rõhust, temperatuurist, suhtelisest õhuniiskusest ja muust. Need kolm piirangut hoiavad vihmapiisa sellises suurusvahemikus, mis oleks meile Maal tuttav.
Kõikjal, kus Päikesesüsteemis sajab vihma, on tilgad suuruselt sarnased Maale langevatega. Infograafik kauduAGU.
Võõraste vihmapiiskade tundmaõppimine aitab teadlastel mõista erinevate maailmade tingimusi ja seda, kuidas sademed mängivad rolli kliimas ja toitainete ringluses. Meie päikesesüsteemi vihmapiiskadest saadud teadmised võivad aidata teadlastel õppida eksoplaneetide elamiskõlblikkust. Loftus selgitas:
Pilvede elutsükkel on tõesti oluline, kui mõelda planeedi elamiskõlblikkusele. Kuid pilved ja sademed on tõesti keerulised ja liiga keerulised, et neid täielikult modelleerida. Otsime lihtsamaid viise, kuidas mõista, kuidas pilved arenevad, ja esimene samm on see, kas pilvetilgad aurustuvad atmosfääris või satuvad pinnale vihmana.
Maal vihma, mis maapinnale ei jõua, nimetatakse virgaks. Ron Ratliff püüdis selle virga kinni Utahis Mehhiko mütsi lähedal.Loe lähemalt virga kohta.
Alumine rida: Vihmapiisad võõrastel maailmadel langevad maapinnale suurusega, mis sarnaneb vihmapiiskadega, mida näeme Maal.
Allikas: Vihmapiiskade langemise füüsika mitmekesistes planeetide atmosfäärides