Pesquisadores de Harvard descobriram que as gotas de chuva são notavelmente semelhantes em diferentes ambientes planetários, até mesmo planetas tão drasticamente diferentes como Terra e Júpiter.
Para eles, compreender o comportamento das gotas de chuva em outros planetas é a chave não apenas para revelar antigos climas em planetas como Marte, mas também para identificar planetas potencialmente habitáveis fora do nosso Sistema Solar. O estudo foi publicado no Journal of Geophysical Research.
"O ciclo de vida das nuvens é realmente importante quando pensamos sobre a habitabilidade do planeta", disse Kaitlyn Loftus, aluna de pós-graduação do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias e principal autora do recente artigo.
A cientista explica que segue a procura de maneiras mais simples de entender como as nuvens evoluem, e o primeiro passo é verificar 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 John A. Paulson de Harvard (SEAS, na silga em inglês) e autor sênior do artigo.
Um aspecto essencial do comportamento da gota de chuva, pelo menos para modeladores climáticos, 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, o tamanho da gota importa.
Quando a gota for grande demais, a queda a quebrará devido à tensão superficial insuficiente, independentemente de ser água, metano ou ferro líquido superaquecido. Já sendo muito pequena, a gota pode evaporar antes de atingir a superfície.
Loftus e Wordsworth identificaram uma zona ideal para o tamanho da gota de chuva usando apenas três propriedades: forma da 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 no senso comum imaginemos a gota tradicional em forma de lágrima, as gotas de chuva são, na verdade, esféricas quando pequenas, tornando-se achatadas à medida que aumentam de tamanho, até assumir a forma de um pão de sanduíche.
A velocidade de queda depende do formato, bem como da gravidade e da espessura do ar circundante. A velocidade de evaporação é mais complicada, pois pode ser influenciada pela composição atmosférica, pressão, temperatura, umidade relativa e muito mais.
Levando todas essas propriedades em consideração, Loftus e Wordsworth descobriram que em uma ampla gama de condições planetárias, a matemática da queda de gotas 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. E Wordsworth complementa: "as percepções que ganhamos ao pensar sobre gotas de chuva e nuvens em diversos ambientes são fundamentais para entender a habitabilidade dos exoplanetas. A longo prazo, elas também podem nos ajudar a obter uma compreensão mais profunda do clima da própria Terra", explica.
