Fra jernregn på exoplaneter til lyn på Jupiter:4 eksempler på fremmed vejr

Da Oscar Wilde sagde "samtale om vejret er de fantasiløses sidste tilflugtssted" var han uvidende om noget af det mere ekstreme vejr på andre planeter og måner end Jorden.

Siden opdagelsen af ​​den første exoplanet i 1992, mere end 4, 000 planeter er blevet opdaget, der kredser om andre stjerner end vores egen.

Den fortsatte forskning med exoplaneter involverer at forsøge at identificere deres atmosfæriske sammensætning, specifikt for at besvare spørgsmålet om, hvorvidt der kunne eksistere liv der. Men i denne søgen efter livet, astronomer har fundet et stort udvalg af potentielle verdener derude.

Her er fire eksempler på bizart vejr på andre astronomiske legemer - for at vise, hvor varieret en exoplanetatmosfære kunne være.

1. Jernregn på WASP-76b

WASP-76 er en stor, varm exoplanet opdaget i 2013. Overfladen af ​​denne monsterplanet - omtrent dobbelt så stor som Jupiter - er omkring 2, 200 ℃ (4, 000℉). Det betyder, at meget materiale, der ville være fast på Jorden, smelter og fordamper på WASP-76b.

Som beskrevet i en særlig berømt undersøgelse fra 2020, disse materialer omfatter jern. På planetens dagside, vendt mod sin stjerne, dette jern omdannes til en gas. Det rejser sig i atmosfæren og flyder mod natsiden.

Når dette gasformige jern når planetens natside, hvor temperaturen er køligere, jernet kondenserer derefter tilbage til en væske og falder mod overfladen. Dette er i øjeblikket det eneste eksempel, vi har på en planet med temperaturændringer, der er specifikke nok til, at den bogstaveligt talt kan regne jern om natten.

2. Metansøer på Titan

I stedet for at være en planet, Titan er Saturns største måne. Det er særligt interessant, fordi det har en betydelig atmosfære, hvilket er sjældent for en måne, der kredser om en planet.

Månen har en overflade, hvor væske strømmer, som floder på jorden. I modsætning til Jorden, denne væske er ikke vand, men en blanding af forskellige kulbrinter. På Jorden ville vi bruge disse kemikalier (ethan og metan) til brændstof, men på Titan er det koldt nok til at de forbliver flydende og danner søer.

Det menes, at isvulkaner sporadisk skyder disse kulbrinter ind i atmosfæren som en gas for at danne skyer, som derefter kondenserer og danner regn. Denne nedbør er ikke som de standardbyger, vi kan opleve på Jorden - det regner kun omkring 0,1 % af tiden, med dråber, der er større (anslået til omkring 1 cm) og falder fem gange langsommere, på grund af reduceret tyngdekraft og øget luftmodstand.

3. Vind på Mars

Mars har et helt andet vejrsystem end Jorden, hovedsageligt på grund af hvor tør planeten er, og hvor tynd atmosfæren er. Uden et væsentligt magnetfelt er Mars atmosfære åben for Solens magnetfelt, som fjerner den øvre atmosfære. Dette har efterladt en tynd atmosfære, består hovedsageligt af kuldioxid.

Den nylige første drevne flyvning på Mars med Nasa-helikopteren Ingenuity var fantastisk - ikke kun for udforskningsfaktoren, men fordi rotorblade giver så lidt løft i den tynde atmosfære, hvilket er omkring 2 % af det på Jordens overflade. Dens modsætning til denne tynde atmosfære er et dobbelt sæt store knive, der roterer omkring 2, 500 omdrejninger i minuttet, svarer nogenlunde til en drones rotorhastighed, men meget hurtigere end en passagerhelikopter.

Mens Mars atmosfære er tynd, det er bestemt ikke roligt. Gennemsnitlige vindhastigheder på 30 km/t (20 mph) er nok til at flytte overfladematerialet rundt, og tidlige observationer fra vikingelanderen målte vindhastigheder op til 110 km/t (70 mph).

Udsigten til højhastighedssand- og støvstorme kan synes at være et stort problem for at udforske planeten, men atmosfæren er tynd, så trykket er lille. For eksempel, scenen i filmen The Martian, hvor raketten blæser over, ville simpelthen ikke ske. Mars er også berømt for at have store støvstorme, som skjuler udsynet til overfladen og kan vare i uger ad gangen.

4. Lyn på Jupiter

I 1979, Voyager 1 fløj forbi Jupiter og så lynnedslag. Så i 2016, Juno-missionen udførte et dybtgående kig på lynstorme på Jupiter.

På jorden, det meste af lynet er koncentreret nær ækvator. Men på Jupiter betyder atmosfærens stabilitet, at mest konvektion og turbulens forekommer nær polarområderne, hvor lynnedslagene hovedsageligt sker. I stedet for den jordbaserede lyngenereringsmetode med superkølede vanddråber, der kolliderer med is, på Jupiter, en ladning opbygges i snebolde af ammoniak. Denne ammoniak fungerer som frostvæske til vandet, holde det flydende i meget højere højder.

Jupiter har endda mindre almindeligt kendte lyn kaldet sprites og elvere. Sprites er dannet af lyn, der stiger op fra skyerne mod den øvre atmosfære og skaber en kortvarig rødlig glød, mens elvere er ringe, der dannes, når lynet rammer den ladede del af vores atmosfære (ionosfæren). Disse blev forudsagt i 1921, men blev først fotograferet på Jorden i 1989, primært på grund af stormskyer, der er i vejen.

Disse såkaldte forbigående lyshændelser er nu også blevet observeret på Jupiter, at give vigtige oplysninger om den jovianske atmosfære samt hvordan disse lynformationer skabes og opretholdes.

Mens der er mange forskellige muligheder for vejr på exoplaneter, den største udfordring er at observere dem i detaljer nok til at identificere, hvad deres atmosfære – hvis de har en – består af.

Den næste opdagelse af et exoplanetvejrsystem kunne være jordlignende, det kunne ligne et af eksemplerne ovenfor, eller det kunne være noget endnu mere utroligt.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.