Le gocce di pioggia sulla Terra e sugli altri pianeti. Cosa hanno in comune? Il nostro sistema solare presenta una vasta gamma di pianeti, e alcuni di essi potrebbero condividere un fenomeno molto comune con la Terra, ossia le gocce di pioggia. Lo studio è stato pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Planets dell’American Geophysical Union.
La pioggia sugli altri pianeti è un fenomeno che gli scienziati stanno ancora cercando di comprendere. A tal proposito è stata effettuata una nuova ricerca, che ha ipotizzato che le gocce di pioggia sono incredibilmente simili anche su diversi ambienti planetari.
Gli scienziati stanno cercando di comprendere a pieno la conformazione delle nuvole e le precipitazioni presenti su altri pianeti, così da poter prevedere i climi planetari. Inoltre, questo tipo di analisi potrebbero agevolare uno sblocco del clima sui pianeti, come nel caso di Marte e di Titano, una delle lune di Saturno.
I ricercatori, grazie allo studio svolto, sono riusciti a calcolare gli aspetti delle gocce di pioggia su altri pianeti e lune del nostro sistema solare. Nella ricerca sono inclusi molti aspetti, tra cui la loro forma, la velocità di caduta e la velocità di evaporazione.
Gli scienziati attraverso la ricerca sono riusciti a determinare che le gocce di pioggia sono presenti all’interno di un intervallo di dimensioni ristrette mentre cadono dalle nuvole verso la superficie. Questa condizione avviene in maniera indipendente rispetto alla loro composizione, o dalle diverse atmosfere o ambienti in cui avvengono le precipitazioni.
La pioggia che si forma sulla Terra è composta da goccioline d’acqua, una composizione che non necessariamente è presente anche sugli altri pianeti. Su Venere, ad esempio, la pioggia nell’atmosfera è composta da acido solforico e evapora prima di raggiungere il suolo.
Su Marte l’anidride carbonica, o ghiaccio secco, cade come la neve. Giove invece è noto per la sua pioggia di elio, mentre su Titano la grandine è composta da ammoniaca e la pioggia di metano. Su Nettuno sono presenti delle piogge costanti composte da minuscoli diamanti scintillanti.
Gli scienziati ritengono che sui pianeti al di fuori del nostro sistema solare, oggetti noti come esopianeti, le gocce di pioggia siano solo più particolari.
L’esopianeta gigante di gas ultrahot, noto come WASP-76b, è un luogo in cui piovono dal cielo goccioline di ferro durante la notte. I ricercatori pensano che sul lato diurno dell’esopianeta a causa delle temperature ardenti le molecole riescano a trasformarsi in atomi più piccoli e il metallo in vapore, creando così vapore di ferro.
I venti molto rapidi riescono a spingere il vapore di ferro sul lato notturno, luogo in cui sono presenti temperature relativamente più fresche, che si aggirano intorno ai 2.240 gradi Fahrenheit. Ed è qui che il vapore di ferro si condensa in nuvole, provocando piogge di ferro liquido.
Gli scienziati sono riusciti a determinare che, nonostante le differenti tipologie di pioggia, la dimensione delle gocce di pioggia è regolata dalla forza dell’attrazione gravitazionale del pianeta. Quindi, più forte è la gravità, minore è la dimensione della goccia di pioggia. Inoltre, anche la temperatura, la pressione dell’aria, l’umidità relativa e la distanza dal suolo sono tutti fattori che concorrono alle caratteristiche delle gocce di pioggia.
La dimensioni della pioggia, ad esempio, può variare da circa 0,1 millimetri a diversi millimetri di raggio su pianeti rocciosi come la Terra e Marte, dove raggiungono sempre la superficie del pianeta.
Le gocce di pioggia, che risultano essere troppo piccole, evaporeranno prima che riescano a raggiungere il suolo. Mentre quelle troppo grandi si frantumeranno in gocce di pioggia più piccole. Indipendentemente dalla composizione atmosferica del pianeta o della pioggia stessa, le gocce si muovono in modo molto simile.
La gamma di dimensioni arriva a crescere sugli altri tipi di pianeti, raggiungendo una dimensione che varia da un massimo di metà a sei volte la dimensione delle gocce di pioggia presenti sulla Terra.
La dimensione massima di una goccia di pioggia presente sulla Terra è di 11,18 millimetri. Invece, la dimensione massima su Titano è più del doppio, più precisamente di 29,96 millimetri.
Kaitlyn Loftus, uno studente laureato del Dipartimento di Terra e Planetario dell’Università di Harvard Scienze, autore principale dello studio, ha dichiarato che: “Esiste una gamma abbastanza piccola di dimensioni stabili che queste gocce di pioggia, di composizione differente, possono avere. Fondamentalmente, sono tutte limitate ad avere la stessa dimensione massima”.
Questa ricerca non solamente ha fornito delle informazioni sui pianeti del nostro sistema solare, ma anche su quelli al di fuori di esso. La modellazione matematica e fisica di questo studio, potrebbe essere adoperata per riuscire a modellare le precipitazioni sugli esopianeti. In questo modo si potrebbero comprendere le osservazioni ottenute sulle atmosfere degli altri pianeti.
Il James Webb Space Telescope, della NASA, il cui lancio è previsto per ottobre di quest’anno, sarà in grado di scrutare le atmosfere degli esopianeti. La pioggia degli altri pianeti potrebbe, in maniera effettiva, essere utilizzata per riuscire ad identificare se sono, o se erano, potenzialmente abitabili.
Kaitlyn Loftus, ha spiegato che: “Il ciclo di vita delle nuvole è fondamentale se riferito all’abitabilità del pianeta. Le nuvole e le precipitazioni sono davvero complicate e troppo complesse da riuscire ad essere modellate completamente. Per questo stiamo cercando dei modi più semplici per capire come si evolvono le nuvole. Un primo passo è capire se le goccioline delle nuvole evaporano nell’atmosfera o se invece raggiungono la superficie sotto forma di pioggia”.
La chiave per comprendere il clima è riuscire a scoprire le dimensioni della goccia di pioggia. Infatti, è proprio questa caratteristica che determina se la pioggia riesce a raggiungere la superficie del pianeta.
Robin Wordsworth, professore associato di scienze ambientali e ingegneria presso la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, autore senior dello studio, ha dichiarato che: “L’umile goccia di pioggia è una componente vitale del ciclo delle precipitazioni per tutti i pianeti. Se riuscissimo a comprendere come si comportano le singole gocce di pioggia, si potrebbero rappresentare meglio le precipitazioni in modelli climatici complessi”.
Nonostante il materiale della goccia di pioggia sia differente, la forma è sostanzialmente la stessa. Le goccioline sono come delle piccole sfere, che crescono di volume man mano che si formano nelle nuvole, che le porta ad una forma a semicerchio.
Robin Wordsworth, conclude affermando che: “Le informazioni che otteniamo ragionando sulle gocce di pioggia e sulle nuvole in ambienti diversi, sono fondamentali per comprendere l’abitabilità dei pianeti extrasolari. In una prospettiva a lungo termine, possono anche aiutarci ad ottenere una comprensione più profonda del clima della Terra stessa”.
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