如果真的有外星人，他們能在外星球看到什麼樣的雨呢？

2023-03-31 22:52:42

都說是陽春三月，但是在大東北，三月基本上仍是冬天。比方瀋陽，昨天又下了一場雪。

在地球上，水會以各種不同的方式存在，並且往復循環。水會從地表蒸發到大氣中，然後以降水的方式回到地表。

關於宇宙中其他的天體來說，也或許會有類似的進程。並且，宇宙之大，無奇不有，外星世界的降水，乃至遠遠超出了咱們的幻想。

比方太陽系的土衛六，就會出現類似的降雨進程。它外表和大氣中的循環模式與地球很類似，但成分卻完全不同。在它的空中飄落的不是液態水，而是液態甲烷。土衛六外表富含很多的甲烷等有機物，並且它的溫度十分低，恰好答應不同氣象條件下甲烷以不同的方式存在，因而就會有甲烷雨在空中飄落。

而在距離咱們391光年的系外行星WASP-76b上，降雨就十分恐怖了，因為這種雨的主要成分，是滾燙的鐵水！因為軌跡十分接近宿主恆星，WASP-76b朝向恆星的一側外表溫度高達2400℃，足以將鐵融化。一起，它外表有著時速高達18000公裡的暴風，將鐵水吹到背向恆星的一側，這裡溫度大約是1500℃，於是鐵水降溫後落回外表，就形成了鐵雨。

哈佛大學的Robin D. Wordsworth教授多年以來致力於對外星氣候的研討，最近他輔佐自己的博士生Kaitlyn Loftus進行了行星氣候和大氣演化的研討，讓咱們有時機才智到外星球上形形色色的奇特降雨。當然，他們研討的要點，是那些或許孕育生命的行星。

Loftus描述他們的研討說：「氣候（尤其是檢測一顆行星外表是否答應液態水存在）是宜居性的一個重要指標，其間，雲層的狀態是促進咱們對不同環境的行星氣候不確認性進行了解的要害。降雨是雲層『毀滅』的要害途徑，所以，了解其降雨的運轉模式關於咱們限制雲層狀態、然後更好地預測行星氣候來說至關重要。

「此外，降雨也有控制停留在大氣中的水蒸氣量的作用。水蒸氣是一種很有用的溫室氣體，因而大氣中含有多少水也決定了它的氣候……還有，降雨是行星氣候負反饋機制的要害環節，而這樣的碳酸鹽-矽酸鹽循環機制也是行星宜居區域的基礎指標。」

想要了解一顆系外行星的降雨模式並不是一件簡略的事，所以研討人員退而求其次，試圖去了解單獨一顆雨滴在系外行星下降的進程。在一滴雨從雲層落到地上的進程中，它會受到三種機制的影響，分別是流體力學、熱力學以及大氣條件。因而，經過對雨滴下落的研討，相同有助於科學家了解一顆行星外表的氣候條件。

為此，他們將研討的要點放在了三個方面，分別是雨滴的形狀、下落速度以及蒸發速度。

Loftus指出：「咱們的意圖，便是經過水循環進程中最簡略也最便於了解的要素——雲層下的雨滴——確認在這個雜亂進程中真正起到要害作用的部分。」她隨後還指出，這裡所謂的重要或許略帶片面色彩，但它確真實很大程度上與大氣中的水蒸氣能否以液態方式降落到地表有著密切關係，而這也是生命生計的要害。

經過一系列雜亂的研討，他們在影響降水的雜亂要素中總結出了一個相對簡略公式，然後更好地解釋降水的進程。成果發現：雖然在地球上降雨是一件稀鬆往常的事，但這只是因為地球恰好滿意了許多比較嚴苛的要求，而這關於系外行星來說或許並不是那麼簡略的事。

她說道：「目前來說，咱們關於雲層和降雨在大氣中的體現都是來自於咱們對地球上相同現象的觀察。但是，簡略地利用經驗主義將它放在那些許多物理條件都與地球大不相同的氣候條件中，將會帶來許多的不確認性。因而，關於基於雲層或降雨在與今天的地球大不相同的行星上如何體現的問題，其間勢必會充滿了疑問。

「而這項研討則正在試圖逐步建立一種技術，可以讓咱們理論基礎，去估測現代地球以外的世界上會有怎樣的降雨，最終在最大程度上消除這些疑問。」

當然了，即使他們現已找到了一個比較適宜的剖析方法，但在這個進程中，更加精確的觀測數據也是必不可少的，二者之間的協作才可以取得更好的剖析成果。而這，就需要下一代望遠鏡的強壯觀測才能了。

根據方案，NASA的新一代太空望遠鏡——詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將在本年10月31日發射升空。這臺現已屢次推遲反射的望遠鏡具備史無前例的觀測才能，它將極大地擴展人類的觀測才能。不論是對宇宙最悠遠天體的分辨仍是關於系外行星化學成分的剖析，它的才能都十分強壯。

經過這臺望遠鏡的光譜儀，科學家們可以更好地探測出系外行星的大氣成分，尤其是水或者有機物等重要的分子。

與此一起，歐洲南邊天文臺的極大望遠鏡以及NASA的南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡也正在建設中，它們乃至可以對悠遠的系外行星進行直接成像。

憑藉著這些望遠鏡的強壯觀測才能，以及像本次研討中這樣的研討方法，科學家們未來將會越來越了解系外行星外表的環境。也許在未來，即使無法飛到它們周圍，科學家們在地球上也能判斷這些行星上是否有生命存在。