地球雨滴直徑1厘米,其他星球的雨滴會更大嗎?


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地球雨滴直徑1厘米,其他星球的雨滴會更大嗎?

在地球上,我們經常可以看到雨滴,無論是毛毛細雨還是瓢潑大雨,地球上的每一個雨滴,理論上都存在最大和最小的物理學限制。

一項研究發現,雨滴的大小和星球的引力作用密切相關,而大氣密度等因素,對雨滴大小的影響很小。

如果我們離開地球,進入到其他星球,能夠看到什麼樣子的雨滴呢?

每一顆星球都有自己獨特的“雨滴”:

水並不是每一顆星球都有的資源,也不是每一顆星球都有下雨天,但是在不同的星球,往往會有不同的雨滴。

在泰坦星,甲烷等天然氣形成了獨特的循環,液態甲烷會從天而降,類似地球的下雨天,具有大氣層的星球,往往都會有下雨天,而木星的下雨天,可能是氨氣混合的雨滴,一些特別炎熱的星球,甚至會出現液態鐵形成的雨滴。

科學家發現的系外行星WASP-76b,其表面溫度非常高,甚至可以蒸發鐵,在夜晚的時候,鐵就會凝結成雨滴,產生獨特的“鐵雨”。

雖然不同星球的雨滴具有不同的組成元素,但是這些雨滴在降落到地面的時候,往往都會形成類似的大小。

當“雨滴”形成,開始降落到地面時,雨滴的體積太大,就會分裂成較小的雨滴,這個極限尺寸,與星球的引力密切相關。

在地球上,最大的雨滴直徑可以到達1厘米,而木星最大的雨滴,直徑大約只有0.6厘米,泰坦星的雨滴直徑,則可以到達2.5厘米。星球的引力越強,雨滴的尺寸極限越小,越容易分裂成更小的雨滴。

引力作用是影響雨滴大小的決定性因素:

對於降雨來說,這是一個非常難以建模的過程,因為雨雲的形成、雨滴的形狀、降落的速度、蒸發速率等等因素都難以把控。

因此科學家省去了雨雲的形成,只是單純進行雨滴降落的建模。在實驗過程中,引力作用是決定雨滴大小的重要因素,引力越大,雨滴的速度越快,極限尺寸越小,在降落過程中更容易分裂。

引力較小的星球,雨滴的速度更慢,可以維持較大的尺寸降落。

未來科學家希望在模型中增加流體力學和熱力學,讓整個模型更加精確。

目前科學家只對雨滴進行了建模,而在將來,科學家希望可以將雨滴預測拓展到雪花、冰雹等現象。

如果人類可以前往另一顆星球,那麼科學家就可以提供準確的天氣預報,甚至可以告訴宇航員雨滴、雪花、冰雹的尺寸大小,從而讓宇航員可以精準預防!