La pluie est hors de ce monde

Dans une nouvelle étude, les scientifiques ont découvert que les gouttes de pluie sur Terre sont similaires aux gouttes de pluie trouvées sur d’autres planètes et lunes, ce qui est surprenant compte tenu des différences entre nos gouttes de pluie et celles d’autres planètes.

Deux scientifiques de l’Université de Harvard, Kaitlyn Loftlus et Robin Wordsworth, ont mené l’étude, en utilisant des équations pour examiner le comportement des gouttes de pluie sur d’autres planètes par rapport à la nôtre sur Terre.

Quelle que soit la différence entre une planète et la Terre ou la composition de sa pluie, la taille maximale des gouttes de pluie ne diffère pas beaucoup des gouttes de pluie que nous voyons sur Terre.

Les scientifiques espèrent mieux comprendre les climats et les cycles de précipitations en dehors des nôtres grâce aux dernières découvertes.

Gouttes de pluie 101

À l’école primaire, nous avons appris les bases d’une goutte de pluie. La pluie est faite d’eau et les gouttes de pluie tombent d’un nuage dans le ciel.

Mais il y a plus!

La pluie commence dans un nuage, où vous trouverez d’innombrables gouttelettes de nuage en suspension dans l’air. Grâce à un processus appelé collision et coalescence, ces gouttelettes deviennent plus grosses et finissent par grossir suffisamment pour tomber du nuage sous forme de pluie.

Une goutte de pluie «moyenne» mesure environ 2 millimètres de large mais peut atteindre 5 à 11 millimètres de diamètre.

De la bruine légère à la pluie battante, la taille est généralement liée à l’intensité de la pluie.

Les gouttes de pluie commencent comme des sphères. Ensuite, lorsque les gouttes de pluie tombent d’un nuage, le fond s’aplatit à cause de la force de l’air qui pousse vers le haut. Les gouttes de pluie moyennes à plus grosses prennent la forme d’un pain à hamburger ou d’un parachute!

Gravité et taille des gouttes de pluie

Environ 71% de la surface de la Terre est recouverte d’eau, il n’est donc pas étonnant que nos gouttes de pluie soient constituées d’eau! Cependant, l’eau est beaucoup plus difficile à trouver, voire impossible à trouver sur d’autres planètes.

Alors, comment pleut-il sur les mondes extraterrestres?

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont découvert que les précipitations sont en fait constituées de substances plus inhabituelles. Par exemple, selon les résultats, il pleut de l’acide sulfurique sur Vénus. Sur Jupiter, la pluie est faite d’hélium, tandis que Mars a de la neige carbonique.

Pouvez-vous imaginer un météorologue prévoyant une tempête de glace sèche sur Mars?

Les recherches de Loftlus et Wordsworth expliquent comment les gouttes de pluie sur d’autres planètes tombent de la même manière que notre pluie. La taille maximale des gouttes de pluie ne diffère pas beaucoup non plus.

Selon l’étude, le facteur limitant de la croissance des gouttes de pluie est dû à l’attraction gravitationnelle de la planète ou des lunes. Ainsi, plus la gravité est forte, plus les gouttes de pluie seront petites sur divers mondes de notre système solaire.

Ce qui est intéressant dans le graphique ci-dessus, c’est qu’il semblerait que les gouttes de pluie aient une large gamme de tailles, mais ce n’est pas le cas. Dans le cadre de la recherche, nous apprenons que lorsque vous considérez la masse relative et l’attraction gravitationnelle de ces mondes, la différence n’est pas aussi grande que prévu.

Par exemple, la gravité sur Jupiter est plus de deux fois et demie plus grande que la gravité terrestre, ce qui signifie des gouttes plus petites. Pendant ce temps, l’attraction gravitationnelle de la lune Titan est beaucoup plus faible que celle de la Terre, de sorte que la taille maximale des gouttes de pluie est plus grande.

La forme est également essentielle et ils ont découvert que la forme du « pain à hamburger » est optimale, même sur d’autres planètes. Peut-être qu’il est temps de retirer la goutte de pluie «classique»? Gouttes de pluie de pain hamburger, ça l’est!

De plus, les résultats suggèrent que si la taille d’une goutte de pluie est trop petite, elle a tendance à s’évaporer rapidement. Si la goutte de pluie est trop grosse, elle est plus susceptible de se fendre et les deux plus petites gouttes peuvent également s’évaporer rapidement.

Il existe donc une gamme spécifique de tailles de gouttes de pluie qui sont les plus susceptibles de survivre du nuage au sol sur n’importe quelle planète.

Comparer nos gouttes de pluie à d’autres mondes extraterrestres nous aide à comprendre le cycle de l’eau d’une planète.

« L’humble goutte de pluie est une composante vitale du cycle des précipitations pour toutes les planètes », déclare Wordsworth, qui est professeur agrégé à la Harvard School of Engineering and Applied Sciences. Il ajoute, « si nous comprenons comment les gouttes de pluie se comportent, nous pouvons mieux représenter pluies dans des modèles climatiques complexes. »