Hujan di Planet Asing Mungkin Mengikuti Aturan Hujan di Bumi

Nationalgeographic.co.id - Air hujan berperilaku dengan cara yang sama di seluruh Bima Sakti, sebuah analisis baru menemukan. Ini harusnya berlaku pada apa pun yang sedang kita bicarakan entah itu tentang semburan metana di bulan Saturnus, Titan, atau gerimis besi di planet ekstrasurya WASP 78b. Terlepas dari apa bahannya, ukuran tetesan akan selalu mendekati ukuran yang sama.

“Anda bisa mendapatkan tetesan air hujan dari banyak hal,” kata Kaitlyn Loftus. Dia adalah ilmuwan planet di Harvard University di Cambridge, Massachusetts. Dia dan koleganya di Harvard, Robin Wordsworth, baru saja menerbitkan persamaan baru untuk menunjukkan apa yang terjadi pada tetesan hujan yang jatuh setelah meninggalkan awan. Temuan mereka muncul di JGR: Planets April lalu.

Studi sebelumnya telah melihat hujan dalam kasus tertentu. Mungkin itu adalah siklus air di Bumi. Atau mungkin hujan metana di bulan Saturnus, Titan. Analisis ini adalah yang pertama untuk mempertimbangkan hujan yang terbuat dari cairan apa pun.

Para penulis ini “mengusulkan sesuatu yang dapat diterapkan pada planet mana pun,” kata astronom Tristan Guillot. "Itu sangat keren," tambahnya. Dia bekerja di Observatorium Côte d'Azur di Nice, Prancis.

Awan dapat memanaskan atau mendinginkan permukaan planet. Hujan membantu memindahkan unsur-unsur kimia dan energi di sekitar dan melalui atmosfer. Para ilmuwan ingin memahami atmosfer dunia lain, termasuk awan dan iklimnya. Dan untuk itu, Guillot mencatat, memahami ukuran hujan “adalah sesuatu yang sangat dibutuhkan.”

Baca Juga: Di Planet Luar Tata Surya Ini Sering Terjadi Hujan Besi, Seperti Apa?

Aturan Tetesan Hujan

Awan itu kompleks. Para ilmuwan tidak benar-benar memahami bagaimana mereka tumbuh dan berkembang, bahkan di Bumi. Namun, tetesan air hujan diatur oleh beberapa hukum fisika sederhana. Tetesan cairan yang jatuh cenderung berbentuk bola yang sama. Dan tingkat di mana tetesan menguap tergantung pada luas permukaannya.

"Ini pada dasarnya mekanika fluida dan termodinamika," kata Loftus. Dan itu, katanya, "kami sangat mengerti."

Dia dan Wordsworth mempertimbangkan berbagai hujan yang berbeda. Ini termasuk tetesan air di Bumi awal, di Mars modern, dan di planet ekstrasurya gas yang disebut K2 18b. Planet terakhir itu mungkin menampung awan uap air. Pasangan ini juga mempertimbangkan hujan metana Titan, "mushballs" amonia di Jupiter dan hujan besi di planet ekstrasurya raksasa gas super panas yang disebut WASP 76b. “Semua hujan yang berasal dari berbagai planet ini berperilaku sama,” dia menemukan. Itu karena mereka semua harus mengikuti hukum fisika yang sama.

Dunia di mana gravitasi lebih kuat cenderung menghasilkan tetesan air hujan yang lebih kecil, kedua peneliti itu menemukan. Namun, semua tetesan air hujan yang mereka analisis jatuh dalam kisaran yang sempit. Jari-jari mereka hanya berkisar dari sekitar sepersepuluh milimeter hingga beberapa milimeter. Tetesan yang menjadi jauh lebih besar akan pecah saat jatuh, Loftus dan Wordsworth menemukan. Tetesan yang jauh lebih kecil, sebaliknya, dapat menguap sebelum menyentuh tanah (untuk planet yang memiliki permukaan padat). Itu akan menjaga kelembapan ini di atmosfer.

Akhirnya para peneliti ingin memperluas studi ke curah hujan padat, seperti kepingan salju dan hujan es. Namun itu tidak akan mudah. Matematika untuk melakukan itu jauh lebih sulit. “Pepatah bahwa setiap kepingan salju itu unik adalah benar,” kata Loftus.

Baca Juga: Apa Perbedaan Salju dan Hujan Es? Ini Penjelasannya

“Studi baru ini adalah langkah pertama menuju pemahaman curah hujan secara umum,” kata Björn Benneke di Kanada. Dia seorang astronom University of Montreal yang menemukan uap air di atmosfer K2 18b. Memahami atmosfer asing, katanya, adalah "apa yang kita semua perjuangkan."

Para astronom ingin mengembangkan gambaran yang cukup universal tentang bagaimana atmosfer dan planet bekerja. Sangat penting, katanya, untuk "tidak hanya sepenuhnya berpusat pada Bumi."