شارك
الرئيسية
وجد باحثون في جامعة هارفارد الأميركية، أن قطرات المطر تتشابه بشكل ملحوظ عبر بيئات كوكبية مختلفة، حتى في الكواكب المختلفة اختلافاً جذرياً عن كوكبنا الأرض، وأكدوا أن فهم ماهية قطرات المطر على الكواكب الأخرى لا يقتصر على الكشف عن المناخ القديم فيها، بل أيضاً احتمالية أن تكون الكواكب صالحةً للحياة خارج نظامنا الشمسي.
إن دورة حياة السحب مهمة حقاً عند البحث في قابلية الكوكب للحياة، لكن تعقيد الغيوم وهطول الأمطار معقدان حقاً، ويجعلان من الصعب نمذتهجما بالكامل، والخطوة الأولى لفهم ذلك هي ما إذا كانت قطرات السحب تتبخر في الغلاف الجوي أو تصل إلى السطح كمطر.
تعد قطرة المطر المتواضعة عنصراً حيوياً في الدورة السحابية لجميع الكواكب، وإذا فهمنا كيف تتصرف قطرات المطر الفردية، فيمكن تمثيلها بشكل أفضل في النماذج المناخية المعقدة.
بالنسبة لمصممي نماذج المناخ، يتمثل أحد الجوانب الأساسية لسلوك قطرات المطر في ما إذا كانت قطرة المطر تصل إلى سطح الكوكب أم لا، لأن وجود الماء في الغلاف الجوي يلعب دوراً كبيراً في مناخ الكوكب.
حدد الباحثون النطاق المعتدل لحجم قطرة المطر باستخدام ثلاث خصائص فقط؛ شكل السقوط، وسرعة السقوط، وسرعة التبخر، وقال الباحثون إن حجم القطرات مهم جداً؛ فإذا كانت كبيرة، ستتفكك بسبب نتيجة التوتر السطحي المنخفض، بغض النظر عما إذا كان المطر مكوناً من الماء أو الميثان كما في الزُهرة، أو حتى الحديد السائل شديد الحرارة كما هو الحال على كوكب خارجي يسمى «WASP-76b»، أما إذا كانت القطرات صغيرةً جداً، سوف تتبخر قبل أن تضرب السطح.
يعتمد شكل السقوط ما في مواد المطر المختلفة على مدى ثقل القطرة، وفي حين أن الكثير منا قد يتخيل قطيرة تقليدية على شكل دمعة العين، فإن قطرات المطر تكون في الواقع كرويةً عندما تكون صغيرة، وتتقعّر من الأسفل تدريجياً مع نموّها بشكل أكبر، حتى تنتقل إلى شكل مثل الجزء العلوي من خبزة الهامبرجر إن صح التشبيه، وتعتمد سرعة السقوط على هذا الشكل بالإضافة إلى الجاذبية وسمك الهواء المحيط، بينما سرعة التبخر أكثر تعقيداً، وتتأثر بتكوين الغلاف الجوي والضغط ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية وغير ذلك.
من خلال أخذ كل هذه الخصائص في الاعتبار، وجد الباحثون أنه عبر مجموعة واسعة من الظروف الكوكبية، فإن قياس سقوط قطرات المطر يعني أن جزءاً صغيراً جداً من أحجام القطرات المحتملة في السحابة يمكن أن تصل إلى السطح، ويمكنهم استخدام هذا السلوك لإرشادهم أثناء نمذجة الدورات السحابية على الكواكب الخارجية.
إن الأفكار التي تُكتسب من دراسة قطرات المطر والغيوم في بيئات متنوعة هي المفتاح لفهم قابلية الكواكب الخارجية للحياة، كما يمكنها أيضاً مساعدة الباحثين في اكتساب فهمٍ أعمق لمناخ الأرض نفسها.