天文探秘:行星上有没有生命,取决于行星上下不下雨?
发布时间:2021-04-07
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天文探秘:行星上有没有生命,取决于行星上下不下雨?

哈佛学者研究雨滴和行星宜居性的关系。

行星上有没有生命,取决于行星上下不下雨?

 

2万光年外的OGLE-2005-BLG-390Lb。这是一颗冰封的行星,断然不会下雨。ESO

 

哈佛大学的研究人员近日在论文中表示,他们发现不同行星环境中雨滴的形成机制有极大的相似性,研究雨滴是否能够落到行星表面,可以帮助我们辨识太阳系外哪些行星有存在生命的可能。

 

研究人员认为,了解行星是否可能有生命的关键之一,是了解这颗行星上的云及降水有什么样的特点。

 

但是云和降水非常复杂,用数学模型加以演示难度很大。要想理解云的演化和降水,可能需要首先理解云中的雨滴会在什么样的条件下,才不至于在落到行星表面之前就蒸发。

 

雨滴要落到行星表面,其大小必须恰到好处。雨滴如果太大就会缺乏足够的表面张力,无法保持完整;雨滴太小又会在落到行星表面的过程中蒸发掉。

 

多大的雨滴能够落到行星表面取决于雨滴的形态、下落速度和蒸发速度。

 

雨滴的形态取决于雨滴的重量。雨滴并非人们一般认为的前圆后尖。雨滴不大的时候通常呈球状,而随着它的变大又会变成扁平的椭球形。

 

雨滴的下落速度取决于雨滴的形态,以及行星引力强度和大气密度。

 

雨滴的蒸发速度则受大气成分、压力、温度和湿度等因素的共同影响。

 

研究结果显示,能够形成可以落到行星表面雨滴的行星,只占所有能够形成雨滴行星中的极小一部分。

 

研究人员认为,我们可以根据雨滴的演化特点,建立系外行星云层的演化模型,为我们理解系外行星的宜居性,乃至理解地球气候的本质提供帮助。

行星上有没有生命,取决于行星上下不下雨?

 

WASP-76b行星表面的温度高达2400℃,那里下着炽热的液态铁雨。这可如何是好?ESO

 

参考

The Physics of Falling Raindrops in Diverse Planetary Atmospheres

http://dx.doi.org/10.1029/2020JE006653


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