Mưa xảy ra thế nào và có hình dạng ra sao ở các hành tinh trong Hệ Mặt trời?
Trên Trái đất, chúng ta đã quá quen thuộc với một kiểu thời tiết nhất định. Thí dụ như mưa là các giọt nước lỏng ngưng tụ từ hơi nước trong khí quyển. Tuy nhiên trên các hành tinh khác, nơi nước gần như không xuất hiện, thì mưa xảy ra thế nào?
1. Mưa kim cương
Kim cương, vật chất cực kỳ giá trị trên Trái đất, lại là thứ vô cùng phổ biến trên Sao Thổ nhờ vào những cơn “mưa kim cương” đầy thú vị. Ước tính, có khoảng gần 1.000 tấn kim cương rơi xuống bề mặt hành tinh này dưới dạng các “cơn mưa”.
Mưa kim cương xuất phát từ những cơn bão sét dữ dội.
Không chỉ riêng Sao Thổ, mà cả Sao Hải Vương và Sao Mộc cũng xảy ra những cơn mưa tương tự. Một nghiên cứu cho rằng chúng xuất phát từ những cơn bão sét dữ dội, với trung bình 10 cú đánh mỗi giây.
Sét xuất hiện nhiều, kết hợp cùng nhiệt độ cực nóng trên các hành tinh này, khiến những phân tử methane trong bầu khí quyển vỡ ra, tạo thành cacbon lơ lửng tự do dưới thể rắn, rồi rơi xuống mặt đất.
Dẫu vậy, không phải tất cả đều chuyển hóa thành kim cương. Các nhà khoa học cho biết phần lớn cacbon sẽ biến thành than chì khi di chuyển qua bầu khí quyển nhiều lớp, dày đặc của Sao Thổ.
2.Mưa axit nóng bỏng
Bầu khí quyển của sao Kim cũng chứa đầy những đám mây axit sulfuric.
Sao Kim là hành tinh nóng nhất Hệ Mặt trời, với nhiệt độ bề mặt lên tới 463,85 độ C. Áp lực khí quyển trên hành tinh này lớn tới mức chúng dễ dàng “bóp nát” các vật chất ở thể rắn, và bề mặt hành tinh này cũng liên tục chứng kiến hoạt động núi lửa.
Không chỉ vậy, bầu khí quyển của sao Kim cũng chứa đầy những đám mây axit sulfuric, và thường xuyên trút xuống hành tinh này.
Tuy nhiên, nhiệt độ quá nóng ở phần bề mặt của hành tinh khiến những hạt mưa axit nhanh chóng bị chuyển hóa thành thể hơi từ độ cao khoảng 25 km, và lơ lửng tại đây.
3. Mưa methane lạnh giá
Mặt trăng Titan của sao Thổ có chu trình methane rất riêng biệt.
Trên Titan, mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ, thường xuyên xảy ra những trận mưa methane băng giá ở nhiệt độ cực lạnh, khoảng -179 độ C
Giống như tại Trái đất có vòng tuần hoàn của nước, thì Titan lại có chu trình methane rất riêng biệt. Những cơn mưa trút methane ở dạng lỏng xuống hồ chứa, và bốc hơi lên thành mây, trước khi chúng bắt đầu một chu trình mới.
4. Mưa băng tuyết khô
Điều kiện lý tưởng để xảy ra những cơn mưa này là ở khoảng dưới âm 125 độ C
Năm 2012, dữ liệu về Quỹ đạo do thám sao Hỏa của NASA đã cung cấp cho các nhà khoa học bằng chứng về hiện tượng mưa băng tuyết carbon dioxide diễn ra trên Hành tinh Đỏ.
Tại đó, carbon dioxide đông lạnh trút xuống bề mặt của hành tinh dưới dạng những cục đá ở thể rắn.
Được biết, điều kiện lý tưởng để xảy ra những cơn mưa này là ở khoảng dưới âm 125 độ C, lạnh hơn nhiều so với mức đóng băng của nước trên Trái đất, nhưng lại khá dễ bắt gặp trên bề mặt của Sao Hỏa.
Trái với dạng cơ bản, những “cơn mưa” này không mang theo nước ở thể lỏng, nên được gọi là “mưa đá khô”, hay “mưa tuyết khô”.
5. Mưa helium ở áp suất cực cao
Mưa heli (hay helium) diễn ra khá phổ biến ở các hành tinh khí.
Nếu như mưa dễ dàng được quan sát trên các hành tinh đất đá, thì tại các hành tinh khí sẽ ra sao?
Năm 2021, một báo cáo được đăng tải trên tạp chí Nature tiết lộ bằng chứng cho thấy mưa heli (hay helium) diễn ra khá phổ biến ở các hành tinh khí như Sao Mộc và Sao Thổ.
Chúng bao gồm những giọt heli ở dạng lỏng pha trộn với hydro và kim loại lỏng, đã xảy ra trong một điều kiện áp suất đặc biệt, gấp khoảng 40.000 lần so với bầu khí quyển Trái đất.
6. Mưa plasma dữ dội
Những cơn mưa này xuất phát từ các dòng chảy plasma được tích điện.
Mặt trời, ngôi sao rực rỡ ở trung tâm dải thiên hà của chúng ta, cũng xảy ra mưa.
Tuy nhiên do bề mặt của Mặt trời nóng tới hàng triệu độ C, nên nước không thể bốc hơi hay ngưng tụ. Thay vào đó, những cơn mưa này xuất phát từ các dòng chảy plasma được tích điện, phóng lên bầu khí quyển bên ngoài Mặt trời.
Tại đây, plasma được làm mát, và sẽ ngưng tụ thành các khối khí dày, trước khi rơi trở lại xuống bề mặt của Mặt trời, tạo thành những “cơn mưa” đầy dữ dội với tên gọi là coronal.