Ang mga laki ng patak ng ulan ay katulad sa Earth at alien na mundo

Ang maliliit na tubig ay nahuhulog sa pagpindot sa ibabaw ng tubig sa ibaba.

Larawan sa pamamagitan ngI-unspash/ Reza Shayestehpour.


Ang Earth ay may mga patak ngtubig, habang, sa Venus, ang ulan ay gawa sasulfuric acid. Jupiter rains droplets nghelium. Umulan si Saturn's moon Titanmethane. Sa Neptune at iba pang mga higanteng gas, abrilyantebaka bumagsak ang ulan At, sa kaso ngexoplanetWASP-76b, ang mga patak ng ulan ay naisip na gawa sapinainit na likidong bakal. Ngunit narito ang isang bagay na maaaring magkatulad ang iba't ibang mga ganitong uri ng mga patak ng ulan:ang laki nila. Isang bagong pag-aaral - pinangunahan niKaitlyn Loftusng Harvard University - ayinihayagnoong Abril 5, 2021. Iminumungkahi nito na, sa anumang planong bumagsak ang ulan o buwan, ang partikular na mga paghihigpit sa atmospera at gravitational sa mundo ay pinapanatili ang mga laki ng patak ng ulan sa loob ng saklaw na karaniwan sa mga mundo. Nagkomento si Loftus:

Mayroong isang medyo maliit na hanay ng mga matatag na sukat na maaaring magkaroon ng iba't ibang mga komposisyon ng patak ng ulan; ang lahat ng mga ito sa panimula limitado upang maging sa paligid ng parehong maximum na laki.


Halimbawa, sa maliliit na mabatong planeta tulad ng Earth, Venus o Mars, ang mga siyentipikong itosinabisila:

... Natagpuan ang mga patak ng ulan na may radius na mas maliit kaysa sa isang ikasampu ng isang millimeter na sumingaw bago nila maabot ang ibabaw, at ang mga patak ng ulan na mas malaki kaysa sa ilang mga millimeter sa radius ay nasisira sa mas maliit na mga patak kapag nahuhulog sila.

Tiningnan [ng mga siyentista] kung paano mahuhulog ang mga patak ng tubig sa mas malalaking mga planeta tulad ng Jupiter at Saturn na may malawak na magkakaibang mga atmospera. Sa paghahambing ng modernong Daigdig, sinaunang Mars at ang mas malalaking mga planeta na ito, natagpuan nila ang mga patak ng ulan na gumagalaw ng tubig sa pamamagitan ng hangin na katulad, kahit na ang bumubuo sa 'hangin' ay magkakaiba-iba sa mga planeta.

Kahit na ang iba't ibang mga likido ay bumubuo ng mga patak ng ulan, ang mga alien na patak ng ulan ay hindi gaanong naiiba mula sa pamilyar na mga patak ng tubig, ayon sa pagkalkula ng mga mananaliksik. Halimbawa, ang pinakamalaking patak ng methane sa Titan ay halos dalawang beses sa laki ng tubig ulan sa Earth.




Batang babae na may swap na light brown na buhok.

Si Kaitlyn Loftus ay isang nagtapos na mag-aaral sa Kagawaran ng Earth at Planetary Science sa Harvard University. Siya ang nangungunang may-akda sa pag-aaral ng patak ng ulan. Larawan sa pamamagitan ngHarvard.

Ang pag-aaral ng patak ng ulan aynalathalanoong Marso 15 sasinuri ng kapwaTalaarawanAmerican Geophysical Union.

Kapag isinasaalang-alang ang pagbuo ng patak ng ulan, isinasaalang-alang ng mga siyentista ang temperatura, presyon ng hangin, kamag-anak na halumigmig, distansya mula sa ulap patungo sa lupa at ang lakas ng gravitational pull ng planeta. Sinabi nila na ang mga likidong patak ng likido - sa mga planeta bukod sa Daigdig - ay lalabas nang anim na beses sa laki ng isang patak ng tubig sa Earth, depende sa lakas ng gravitational field ng isang planeta. Ang mga planeta o satellite na may mas mababang gravity ay maaaring magkaroon ng mas malaking patak, habang ang mga planeta na may mas malakas na grabidad ay makakapagdulot ng mas maliit na patak.

Sa patak ng ulan mismo, ang tatlong mga kadahilanan sa paglilimita ay ang hugis ng pagbagsak, pagbagsak ng bilis at bilis ng pagsingaw. Ang hugis ng drop ay nakasalalay sa bigat ng patak ng ulan. Ang maliliit na patak ng ulan ay spherical habang ang mas malalaking patak ay nai-squash sa isang hugis tulad ng tuktok ng isang hamburger bun. Ang pagbagsak ng bilis ay isang kadahilanan ng hugis ng drop kasama ang gravity at kapal ng hangin. Ang bilis ng pagsingaw ay nauugnay sa komposisyon sa atmospera, presyon, temperatura, kamag-anak na kahalumigmigan at iba pa. Ang tatlong mga hadlang na ito ay pinapanatili ang patak ng ulan sa loob ng isang saklaw ng laki na pamilyar sa amin sa Lupa.


Paghahambing ng sukat ng patak ng ulan sa mga planeta.

Kung saan man bumagsak ang ulan sa solar system, ang mga patak ay katulad ng laki sa mga pagbagsak sa Earth. Infographic sa pamamagitan ngAGU.

Ang pag-aaral tungkol sa mga alien na patak ng ulan ay tumutulong sa mga siyentipiko na maunawaan ang mga kondisyon sa iba't ibang mga mundo at kung paano ang pag-ulan ay may papel sa klima at mga nutrient cycle. Ang kaalamang nakuha mula sa mga patak ng ulan sa ating solar system ay maaaring makatulong sa mga siyentista na malaman ang tungkol sa kakayahang manirahan ng mga exoplanet. Ipinaliwanag ni Loftus:

Ang lifecycle ng mga ulap ay talagang mahalaga kapag iniisip natin ang tungkol sa tirahan ng planeta. Ngunit ang mga ulap at pag-ulan ay talagang kumplikado at masyadong kumplikado upang ganap na mag-modelo. Naghahanap kami ng mas simpleng mga paraan upang maunawaan kung paano umuusbong ang mga ulap, at ang isang unang hakbang ay kung ang mga droplet ng cloud ay sumisingaw sa himpapawid o ginawang itaas.

Mga streaks mula sa mga ulap na hindi nakakaapekto sa lupa.

Sa Daigdig, ang ulan na hindi umaabot sa lupa ay tinatawag na virga. Nahuli ni Ron Ratliff ang virga na ito malapit sa Mexican Hat, Utah.Magbasa nang higit pa tungkol sa virga.


Sa ilalim na linya: Ang mga patak ng ulan sa mga dayuhang mundo ay nahuhulog sa lupa sa mga laki na katulad ng mga patak ng ulan na nakikita natin sa Earth.

Pinagmulan: Ang Physics ng Falling Raindrops sa magkakaibang Planeta Atmospheres

Sa pamamagitan ng AGU

Sa pamamagitan ng Harvard