天文探秘:行星上有沒有生命,取決于行星上下不下雨?
發(fā)布時間:2021-04-07
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天文探秘:行星上有沒有生命,取決于行星上下不下雨?

哈佛學(xué)者研究雨滴和行星宜居性的關(guān)系。

行星上有沒有生命,取決于行星上下不下雨?

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2萬光年外的OGLE-2005-BLG-390Lb。這是一顆冰封的行星,斷然不會下雨。ESO

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哈佛大學(xué)的研究人員近日在論文中表示,他們發(fā)現(xiàn)不同行星環(huán)境中雨滴的形成機制有極大的相似性,研究雨滴是否能夠落到行星表面,可以幫助我們辨識太陽系外哪些行星有存在生命的可能。

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研究人員認為,了解行星是否可能有生命的關(guān)鍵之一,是了解這顆行星上的云及降水有什么樣的特點。

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但是云和降水非常復(fù)雜,用數(shù)學(xué)模型加以演示難度很大。要想理解云的演化和降水,可能需要首先理解云中的雨滴會在什么樣的條件下,才不至于在落到行星表面之前就蒸發(fā)。

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雨滴要落到行星表面,其大小必須恰到好處。雨滴如果太大就會缺乏足夠的表面張力,無法保持完整;雨滴太小又會在落到行星表面的過程中蒸發(fā)掉。

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多大的雨滴能夠落到行星表面取決于雨滴的形態(tài)、下落速度和蒸發(fā)速度。

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雨滴的形態(tài)取決于雨滴的重量。雨滴并非人們一般認為的前圓后尖。雨滴不大的時候通常呈球狀,而隨著它的變大又會變成扁平的橢球形。

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雨滴的下落速度取決于雨滴的形態(tài),以及行星引力強度和大氣密度。

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雨滴的蒸發(fā)速度則受大氣成分、壓力、溫度和濕度等因素的共同影響。

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研究結(jié)果顯示,能夠形成可以落到行星表面雨滴的行星,只占所有能夠形成雨滴行星中的極小一部分。

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研究人員認為,我們可以根據(jù)雨滴的演化特點,建立系外行星云層的演化模型,為我們理解系外行星的宜居性,乃至理解地球氣候的本質(zhì)提供幫助。

行星上有沒有生命,取決于行星上下不下雨?

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WASP-76b行星表面的溫度高達2400℃,那里下著熾熱的液態(tài)鐵雨。這可如何是好?ESO

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參考

The Physics of Falling Raindrops in Diverse Planetary Atmospheres

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


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