Le dimensioni delle gocce della pioggia possono aiutare a identificare pianeti abitabili al di fuori del nostro sistema solare

Un giorno, l’umanità potrebbe mettere piede su un altro pianeta abitabile. Sebbene quel pianeta possa sembrare molto diverso dalla Terra, una cosa ci sembrerà familiare: la pioggia.

In un recente studio, i ricercatori di Harvard hanno scoperto che le gocce di pioggia sono notevolmente simili in diversi ambienti planetari, persino pianeti drasticamente differenti come la Terra e Giove. Comprendere il comportamento delle gocce di pioggia su altri pianeti è la chiave per identificare pianeti potenzialmente abitabili al di fuori del nostro sistema solare.

“Il ciclo di vita delle nuvole è davvero importante quando pensiamo all’abitabilità del pianeta“, ha spiegato Kaitlyn Loftus, del Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie. 

“Ma le nuvole e le precipitazioni sono davvero complicate e troppo complesse da modellare completamente. Stiamo cercando modi più semplici per capire come si evolvono le nuvole. Un primo passo è capire se le goccioline delle nuvole evaporano nell’atmosfera o raggiungono la superficie come pioggia“.

“La goccia di pioggia è una componente vitale del ciclo delle precipitazioni per tutti i pianeti”, ha affermato Robin Wordsworth, professore di scienze ambientali e ingegneria presso la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e autore senior dello studio. “Se capiamo come si comportano le singole gocce di pioggia, possiamo rappresentare meglio le precipitazioni in modelli climatici complessi“.

Un aspetto essenziale del comportamento delle gocce di pioggia, è capire se la goccia arrivi o meno sulla superficie del pianeta, perché l’acqua nell’atmosfera gioca un ruolo importante nel clima planetario. Se la goccia è troppo grande, si romperà a causa di una tensione superficiale insufficiente. Questo indipendentemente dal fatto che si tratti di acqua, metano o ferro liquido surriscaldato come su un esopianeta chiamato WASP-76b. Se troppo piccola, evaporerà prima di colpire la superficie.

Le tre proprietà

Loftus e Wordsworth hanno identificato per la dimensione della goccia di pioggia tre proprietà: forma della goccia, velocità di caduta e velocità di evaporazione.

Le forme delle gocce sono le stesse nei diversi materiali per la pioggia e dipendono principalmente da quanto è pesante la goccia. Mentre molti di noi possono immaginare una tradizionale goccia a forma di lacrima, le gocce di pioggia sono in realtà sferiche quando sono piccole, si schiacciano man mano che diventano più grandi. La velocità di caduta dipende da questa forma, dalla gravità e dallo spessore dell’aria circostante.

La velocità di evaporazione è più complicata, influenzata da composizione atmosferica, pressione, temperatura, umidità relativa e altro.

Prendendo in considerazione tutte queste proprietà, Loftus e Wordsworth hanno scoperto che solo una frazione molto piccola delle possibili dimensioni delle gocce in una nuvola, può raggiungere la superficie.

“Le informazioni che otteniamo sono fondamentali per comprendere l’abitabilità dei pianeti extrasolari“, ha affermato Wordsworth. “A lungo termine, possono anche aiutarci ad ottenere una comprensione più profonda del clima della Terra stessa“.

Fonte: https://phys.org/news/2021-04-size-raindrops-potentially-habitable-planets.html