文／羅億庭（《科學月刊》編輯）　

身處在地球的我們，應該對於「降雨」這件事感到習以為常，但你知道外星球也會下雨嗎？這些落在外星球上的雨，跟地球的雨一樣嗎？

近期一篇刊載於《地球物理研究通訊》期刊上的新研究指出，雖然其他行星與衛星，與地球的大氣化學組成成分不同，但落下的雨滴卻有著驚人的相似之處。

雨滴成分 大氣影響



地球上的雨滴由水分子（H2O）組成，由於不同行星、衛星上的大氣組成與地球不同，其雨滴成分也會與地球相異。與地球同為類地行星的火星，會下起二氧化碳雪或是乾冰；而金星上則會落下成分為硫酸（H2SO4）的雨！

讓我們再稍微往遠一點的星球前進，在木星會下氦和成分為氨的糊狀冰雹；在土星最大的衛星——土衛六號（泰坦Titan）上， 則會下甲烷（CH4）或液態天然氣。

此外，科學家更推測海王星有可能下鑽石雨！而其他行星在適合的條件下，也有可能落下液態鐵或石英等特別的雨。

研究團隊透過數學與物理分析，模擬各個星球的雨如何從雲層落下。若要成就一顆雨滴，我們必須考量3個關鍵因素：雨滴形狀、落下速率、蒸發速率。

引力愈強 雨滴愈小



當雨滴太大顆時，它會分裂成數個小顆的雨滴；但太小顆的雨滴，卻又會在成功落地前蒸發。那麼最佳的雨滴大小是多大呢？在分析了各個星球的大氣條件，例如溫度、氣壓、相對溼度、雲到地面之間的距離、行星引力後，研究團隊發現半徑小於十分之一毫米（mm）的雨滴會在落地前蒸發，而半徑大於數毫米以上的雨滴，則會在落下前分裂成小雨滴。

雖然上述提到的行星與衛星，和地球具有截然不同的大氣組成，但其雨滴大小卻與地球非常相似。而當雨滴落在不同星球上時，會受到各自相異的引力影響，導致這些雨滴最終落地時形成的圓圈尺寸不同，引力愈強則雨滴會愈小，但仍維持在一個穩定的尺寸範圍內。如地球（g = 9.8 m/s2）的雨滴直徑大多是11.2毫米；木星（g = 24.8 m/s2）的雨滴直徑約為7毫米；土衛六（g=1.352 m/s2）的雨滴直徑則有30毫米之大。

研究團隊猜測，這些不同星球間相似的雨滴大小，有可能和雨滴的表面張力和密度有關，但還有待更近一步的研究釐清。而這些關於外星球的降雨狀態模擬，可以讓科學家更理解外星球的氣候及大氣循環，更能協助他們解釋從太空望遠鏡觀測到的外星大氣狀態哦！

想看更多或訂購《科學月刊》請上www.scimonth.com.tw，一同進入科學世界！