Mekkora lehet egy esőcsepp?

Az őszi, szitáló eső egészen aprócska cseppekből áll, míg a nyári záporok, zivatarok cseppmérete meglehetősen nagy lehet. No de vajon van-e felső határa annak, hogy mekkorára nőhet meg egy esőcsepp?

Ahhoz, hogy ezt kiderítsük, meg kell ismerni, miként is jön létre az eső.

Bolygónk légkörének alsó, troposzféra nevű rétegében, ahol az időjárás zajlik, alapesetben a felszíntől felfelé haladva csökken a hőmérséklet. Amikor a felszínről felszálló párás légtömegek elérnek egy bizonyos magasságot, a bennük lévő pára kicsapódik.

Ennek pontos körülményei több dologtól függenek, ám az alapvetően igaz, hogy ilyenkor még egészen aprócska cseppek jönnek létre. Ezeket a milliméter századrészét épp csak elérő cseppecskéket még igen könnyedén képes a levegő felhajtó ereje megtartani. A cseppek azonban össze-összeütköznek egymással, és folyamatosan nő a méretük, de csak egy pontig. Elérkezik az a pillanat, amikor a gravitáció hatása legyőzi a felhajtó erőt.

Az őszi-téli szitáló eső cseppecskéi nem túl nagyok, egytized milliméteresek. Az átlagos csendes esőben 1-2 milliméter körüli cseppek hullanak, a hevesebb esők ennél sokkal nagyobbat is produkálnak azonban. A világrekorder esőcsepp 8,8 milliméteres átmérőjű, azonban egy nagy cseppes nyári záporban vagy zivatarban az átlag 4, míg a maximális esőcsepp-méret 6 milliméter körüli lehet.

Bár gyerekkorunktól hegyes végű körte alakú alakú cseppeket rajzolunk, a valóságban az eső cseppjei apró gömböcskék, amelyek nagyságuktól függően ellapulnak, eltorzulnak hullásuk során.

Ha a nagy méretű esőcseppek egymással ütköznek, már nem hízhatnak tovább, hanem helyette kisebbekre szakadnak szét. A lefelé hulló csepp a légellenállás miatt kissé el is lapul, majd medúzára vagy ejtőernyőre emlékeztető alakot ölt. Egészen könnyen érthető, hogy egy elvékonyodott, ernyőcske formájúvá nyúlt csepp könnyen szétszakad, ha túl nagy. Ennek az az oka, hogy a felületi feszültség nem képes már egyben tartani.

A rekorder, 8,8 milliméteres cseppek Hawaii szigetei felett létrejövő záporokból hulltak. Hawaii különleges klímájára jellemző, hogy kis magasságban kialakulnak azok a felhők, amelyekből a szigetek gyakori záporai hullnak.

Ezek miatt is lehet Hawaii a szivárványok „fővárosa” , mivel a gyakori záporokból akár naponta láthatunk annyiszor szivárványt, mint hazánkban egy év alatt. A kis magasságban születő felhők cseppjei rövidebb utat kell megtegyenek a felszínig, így egyszerűen nincs idejük szétszakadni.

Laborkísérletekből azonban azt is tudjuk, hogy a földi körülmények közepette a maximális esőcsepp méret elméleti határa az nagyjából 1 centi. Ekkora cseppet azonban még eddig természetes esőben sose mértek.

Mivel ugyanazok a fizikai folyamatok határozzák meg a méretüket, ezért más égitestek esőcseppjeit is kiszámíthatjuk. A kisebb gravitációjú égitestek cseppjei nagyobbra nőnek, az erősebb gravitációjúaké pedig apróbbakra.

A persze igencsak eltérhet, hogy miféle kémiai összetevői vannak az egyes égitestek esőcseppjeinek. A Jupiteren héliumból, a Titánon metánból áll az eső, a Vénuszon kénsav hull alá. Hab a tortán az Uránusz és a Neptunusz esője, amely a számítások szerint gyémántból állhat.