雨點的大小可以幫助識別我們太陽系外的潛在宜居行星

有一天，人類可能會踏上另一顆宜居的星球。那顆行星看起來可能與地球截然不同，但其中一件事會讓人感到熟悉的，就是雨。

美國哈佛大學約翰·保爾森工程與應用科學學院（Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences）的研究團隊最近發現，在不同的行星環境中，雨點非常相似，甚至與地球和木星完全不同的行星也是如此。了解其它星球上的雨點不僅是揭開好像火星這樣行星上古老的氣候，而且是確定我們太陽系之外潛在可居住性行星的關鍵因素。

當我們考慮行星宜居性時，雲的生命週期非常重要。但是雲和降雨確實很複雜，因為太複雜，無法完全建立適當的模型。我們正在尋找更簡單的方法來理解雲如何演化，第一步是雲的水份是在大氣中蒸發還是在雨中到達地面。

雨點的行為一個重要的方面是雨點是否會到達地球表面，因為大氣中的水在行星氣候中起著重要作用。為此，大小很重要。太大，並且由於表面張力不足，會破裂，無論是水，甲烷還好像WASP-76b系外行星一樣，溫度高到打鐡溶成為液態。太小，水滴會在降落星球表面之前已經蒸發。水點的形狀，下降速度和蒸發速度確定了雨點的大小存在區。

雨點形狀在不同的液態材料上是相同，並且主要取決於它的重量。儘管我們許多人可能會想到傳統的淚水形狀，但雨點實際上很小的球形，隨著雨點增大而逐漸擠壓，直到變成好似漢堡包的頂部。下降速度取決於這種形狀以及重力和周圍空氣的厚度。蒸發速度更為複雜，受大氣成分，壓力，溫度，相對濕度等的影響。

考慮到所有這些特性，研究團隊發現，在各種各樣的行星條件下，雨點的數學計算意味著只有很小部分的雨點可以到達雲層。當在系外行星上模擬出現的雲週期時，可以用這種行為來指引我們。

【圖、文：節譯自美國哈佛大學2021年4月5日新聞公佈】研究全文刊登在2021年3月15日出版的《地球物理研究學報：行星》