O que chuva de outros planetas têm em comum com a chuva da Terra

Nosso sistema solar possui uma gama diversificada de planetas, mas alguns deles podem compartilhar um fenômeno comum com a Terra: a chuva

Ilustração a noite no exoplaneta WASP-76b, onde chuvas de metal caem do céu
Ilustração a noite no exoplaneta WASP-76b, onde chuvas de metal caem do céu Foto: European Southern Observatory

Ashley Strickland, da CNN

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 Nosso sistema solar possui uma gama diversificada de planetas, mas alguns deles podem compartilhar um fenômeno comum com a Terra: a chuva.

As gotas de água que caem em outros planetas é algo que os cientistas ainda estão se esforçando para entender, mas novas pesquisas sugerem que são bastante, mesmo em ambientes planetários diferentes. Quanto mais os cientistas conhecem sobre as nuvens e a precipitação em outros planetas, melhor podem prever os climas planetários e desvendar, por exemplo, o clima anterior em planetas como Marte ou da lua de Saturno, Titã.

Pesquisadores determinaram que podem calcular os aspectos das gotas de chuva em outros planetas e luas em nosso sistema solar, como forma, velocidade de queda e velocidade de evaporação. Com base nestes dados, cientistas foram capazes de determinar que as gotas de chuva caem das nuvens para a superfície, independentemente de suas composições ou das diferentes atmosferas ou ambientes em que existam. O estudo foi publicado na semana passada no Journal of Geophysical Research: Planets da União Geofísica Americana.

Chuva estranha 

A chuva que encontramos na Terra é composta de gotículas de água, mas isso não é regra em outros planetas. Na atmosfera de Vênus chove ácido sulfúrico, mas evapora antes de atingir o solo. Em Marte o dióxido de carbono, ou gelo seco, desce como neve. Júpiter tornou-se conhecido por sua chuva de hélio e granizo “cogumelo” de amônia e chuva de metano em Titã. Chuvas constantes de diamantes minúsculos e brilhantes podem cair sobre Netuno.

Em planetas fora do nosso sistema solar, conhecidos como exoplanetas, os cientistas acreditam que tende a ficar mais estranho. No exoplaneta gigante gasoso ultraquente conhecido como WASP-76b, gotas de ferro caem do céu à noite. Os cientistas acreditam que no lado diurno do exoplaneta, as altas temperaturas são suficientes para transformar moléculas em átomos menores e metal em vapor. Os ventos rápidos carregam isso para o outro lado, onde as temperaturas relativamente mais frias oscilam em torno de 1.200ºC. O vapor de ferro se condensa em nuvens, causando chuvas de ferro líquido.

Não importa o quão diferente esses tipos de chuva possam ser: os cientistas concluíram que o tamanho das gotas de chuva é governado pela força da atração gravitacional do planeta. Quanto mais forte for a gravidade, menor será o tamanho da gota de chuva. Temperatura, pressão do ar, umidade relativa e distância ao solo também alternam o formado das gotículas.

Por exemplo, as gotas de chuva podem variar cerca de 0,1 milímetro a vários milímetros de raio em planetas rochosos como a Terra ou Marte e ainda atingir a superfície do planeta.

Enquanto gotas de chuva muito pequenas evaporam antes de chegarem ao solo, gotas de chuva muito grandes se dividem em gotas de chuva menores. Independentemente da composição atmosférica do planeta ou da própria composição da chuva, as gotas de chuva movem-se de maneira semelhante.

A faixa de tamanho cresce em outros tipos de planetas. O tamanho máximo de uma gota de chuva na Terra é 11,18 milímetros – pouco mais do que o diâmetro de um tablet Advil – enquanto o tamanho máximo em Titã é mais do que o dobro de 29,96 milímetros, que é maior do que um centavo.

“Há uma gama bem pequena de tamanhos ‘estáveis’ ??que essas gotas de chuva de diferentes composições podem ter. Mas todas são fundamentalmente limitadas a ter aproximadamente o mesmo tamanho máximo”, disse a autora do estudo, Kaitlyn Loftus, uma estudante graduada do Departamento de Terra e Planetário da Universidade de Harvard Ciências, em comunicado.

Habitabilidade do planeta 

Esta pesquisa não apenas fornece uma visão sobre os planetas em nosso próprio sistema solar, mas também sobre os que estão fora dele.

A modelagem matemática e física deste estudo pode ser usada para modelar a precipitação em exoplanetas e entender melhor as observações feitas em atmosferas de mundos alienígenas.

O telescópio espacial James Webb da NASA, com lançamento previsto para outubro, será capaz de perscrutar a atmosfera de exoplanetas. A chuva em outros planetas pode ser usada para ajudar a identificar se eles são, ou eram, potencialmente habitáveis.

“O ciclo de vida das nuvens é muito importante quando pensamos sobre a habitabilidade do planeta”, disse Loftus. “Mas nuvens e precipitação são realmente complicadas e muito complexas para modelar completamente. Estamos procurando maneiras mais simples de entender como as nuvens evoluem. O primeiro passo é se as gotículas de nuvem evaporam na atmosfera ou chegam à superfície como chuva.”

Entender o tamanho da gota de chuva é a chave para entender o clima, porque é isso que determina se a chuva consegue atingir a superfície do planeta. “A humilde gota de chuva é um componente vital do ciclo de precipitação para todos os planetas”, disse o autor sênior do estudo Robin Wordsworth, professor associado de ciência ambiental e engenharia da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard John A. Paulson, em um comunicado. “Se entendermos como as gotas de chuva individuais se comportam, podemos representar a chuva em modelos climáticos complexos.”

Mesmo que o material da gota de chuva seja diferente, a forma é praticamente a mesma. As gotas começam como pequenas esferas, crescendo em volume à medida que se formam nas nuvens, o que leva a uma forma de semicírculo.

“As percepções que ganhamos ao pensar sobre gotas de chuva e nuvens em diversos ambientes são fundamentais para entender 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.”

(Texto traduzido. Clique aqui para ler a versão em inglês)

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