Um dia, a humanidade pode pisar em outro planeta habitável. Esse planeta pode ser muito diferente da Terra, mas uma coisa parecerá familiar - a chuva.

Em um artigo recente, Pesquisadores de Harvard descobriram que as gotas de chuva são notavelmente semelhantes em diferentes ambientes planetários, até planetas tão drasticamente diferentes como a Terra e Júpiter. Compreender o comportamento das gotas de chuva em outros planetas é a chave não apenas para revelar o antigo clima em planetas como Marte, mas também para identificar planetas potencialmente habitáveis ​​fora do nosso sistema solar.

"O ciclo de vida das nuvens é muito importante quando pensamos sobre a habitabilidade do planeta, "disse Kaitlyn Loftus, um estudante de pós-graduação no Departamento de Ciências da Terra e Planetárias e principal autor do artigo. "Mas nuvens e precipitação são realmente complicadas e muito complexas para modelar completamente. Estamos procurando maneiras mais simples de entender como as nuvens evoluem, e um primeiro passo é se as gotículas de nuvem evaporam na atmosfera ou chegam à superfície como chuva. "

"A humilde gota de chuva é um componente vital do ciclo de precipitação para todos os planetas, "disse Robin Wordsworth, Professor Associado de Ciência Ambiental e Engenharia da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson e autor sênior do artigo. "Se entendermos como as gotas de chuva individuais se comportam, podemos representar melhor as chuvas em modelos climáticos complexos. "

Um aspecto essencial do comportamento das gotas de chuva, pelo menos para modeladores de clima, é se a gota de chuva chega ou não à superfície do planeta porque a água na atmosfera desempenha um grande papel no clima planetário. Para esse fim, tamanho importa. Muito grande e a queda se quebrará devido à tensão superficial insuficiente, independentemente de ser água, metano ou superaquecido, ferro líquido como em um exoplaneta chamado WASP-76b. Se for muito pequena, a gota evaporará antes de atingir a superfície.

Loftus e Wordsworth identificaram uma zona Goldilocks para o tamanho da gota de chuva usando apenas três propriedades:forma de gota, velocidade de queda, e velocidade de evaporação.

As formas das gotas são iguais em diferentes materiais de chuva e dependem principalmente de quão pesada é a gota. Embora muitos de nós possamos imaginar uma gota tradicional em forma de lágrima, gotas de chuva são realmente esféricas quando pequenas, tornando-se esmagados à medida que crescem até a transição para a forma de um pão de hambúrguer. A velocidade de queda depende dessa forma, bem como da gravidade e da espessura do ar circundante.

A velocidade de evaporação é mais complicada, influenciada pela composição atmosférica, pressão, temperatura, umidade relativa e muito mais.

Ao levar todas essas propriedades em consideração, Loftus e Wordsworth descobriram que em uma ampla gama de condições planetárias, a matemática da queda de uma gota de chuva significa que apenas uma fração muito pequena dos tamanhos possíveis de gota em uma nuvem pode atingir a superfície.

"Podemos usar esse comportamento para nos guiar enquanto modelamos os ciclos de nuvem em exoplanetas, "disse Loftus.

"As percepções que obtemos ao pensar sobre gotas de chuva e nuvens em diversos ambientes são fundamentais para compreender a habitabilidade dos exoplanetas, "disse Wordsworth." A longo prazo, eles também podem nos ajudar a obter uma compreensão mais profunda do clima da própria Terra. "