Kysymys:
Kun planeetta menettää ilmakehän, minne se menee?
Michael
2019-12-25 17:39:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vety ja helium ovat melko harvinaisia ​​maapallon ilmakehässä huolimatta siitä, että ne ovat maailmankaikkeuden yleisimpiä elementtejä. Planeetat kuten Mars ovat jopa menettäneet melkein koko ilmakehänsä.

Tavanomainen selitys on, että tietyn lämpötilan kaasussa kineettinen energia jakautuu normaalisti kyseisen lämpötilan ympärille. Muutamilla hiukkasilla on riittävästi energiaa päästäkseen pakenemisnopeuteen ja siten paeta planeetan painovoima. Mutta minne he menevät? Eikö tämä tarkoita sitä, että koko aurinkokunnassa pitäisi olla pölypilvi, enimmäkseen jokaisen planeetan kiertoradalla? Miksi se ei yhdisty pieniksi kokkareiksi ja lopulta asteroideiksi?

Ja entä kaikki muut nopeudet matalan maan kiertoradan nopeuden ja pakenemisnopeuden välillä? Eikö meidän pitäisi olla kaasuja (etenkin kevyempiä) kiertoradoilla aina Kuuhun asti ja sen ulkopuolella?

Eri kysymys, mutta lukuisat vastaukset antavat hyvän lukemisen: [Onko ”Mitä tapahtuu Kármánin ulkopuolella, pysyykö Kármánin ulkopuolella”?] (Https://space.stackexchange.com/q/24271/12102)
Mikä on perusteesi sanoa, että vety on melko harvinaista maapallolla?
Avaruus on melko iso, tiedätkö? ^^
@Bob516: Vety vapaana kaasuna. Tietysti alkuaineena (esim. Vesimolekyyleissä) se on melko runsasta. Lainaten Wikipediaa: "vetykaasu on hyvin harvinaista maapallon ilmakehässä (1 ppm tilavuudeltaan) sen kevyen painon vuoksi, jonka avulla se voi paeta maapallon painovoimasta helpommin kuin raskaammat kaasut"
Kiitos muokkauksesta, lyhyempi ja parempi.
Kaksi vastused:
AtmosphericPrisonEscape
2019-12-25 21:17:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Aurinkokuntamme maaplaneettojen paeta planeettatunnelmista hallitsee ioneja absoluuttisina lukuina, toisin kuin neutraalit hiukkaslajit. Hiukkaset voivat tässä olla minkä tahansa tyyppisiä molekyylejä tai atomeja, enimmäkseen $ \ mathrm O ^ {+} $ ja $ \ mathrm N ^ {+} $ maapallolle.

Maan tapauksessa hiukkanen, joka on ionisoitunut ylemmässä termosfäärissä, voi kytkeytyä maan magneettikenttään. Sieltä se alkaa kiertää magnetosfäärissä, ja aurinkotuuli voi noutaa sen magnetosfäärisessä keula-iskussa. Kun aurinkotuuli on kuljettanut sen, suurin osa lajeista kuljetetaan tähtienväliseen tilaan.

Väitteesi materiaalirenkaiden (ei pölyn, katso alla) kanssa olisi pätevä, jos karkaavien hiukkasten nopeus olisi jotenkin hienosäädetty tavalla, joka pysyisi kiertoradalla. Pakenemisnopeus maasta on kuitenkin $ 14 \ \ mathrm {km / s} $ , kiertoradan nopeus $ 1 \ \ mathrm {AU} $ on $ 30 \ \ mathrm {km / s} $ , joten suurin osa hiukkasista pakenee maapallolta pysymättä kiertoradalla auringon ympäri.
Lisää sen päälle aurinkotuuli, jonka tyypillinen nopeus on 100 dollaria {-} 400 \ \ mathrm {km / s} $ ja sinut puhalletaan avaruuteen melko hyvällä tavalla.

On tietysti pieni mahdollisuus, että muut planeetat poimivat joitain noista pakenevista hiukkasista matkalla ulos. Tämä murto on funktio kohdattujen planeettojen Hill-pallon geometrisesta poikkileikkauksesta, mutta on silti hyvin pieni verrattuna pakenevaan kokonaisvirtaan. Muistan, että olen lukenut artikkelin siitä, että osa Venuksesta menetettyjä atomia oli myöhemmin poimittu maapallolta, mutta en muista lähdettä. Tämän seurauksena suurin osa kaasuista pääsee tähtienväliseen avaruuteen, kuten aiemmin todettiin.

Jos oletetaan, että $ \ sim 100 \ \ mathrm {km / s} $ aurinkotuulen vakio keskinopeus, aurinkotuuli voi kulkea $ \ sim 150 \ \ mathrm {AU} $ tähtienväliseen tilaan vain noin kuudessa vuodessa. Sieltä kadonneet hiukkaset vaikuttavat tähtienväliseen väliaineeseen, vaikkakin vähäpätöisinä.

Huomaa, että "pölypilvi" eroaa ilmakehän kaasun poistumisesta. "Pöly" avaruudessa ovat yleensä mineraaleja. Merkittävimpiä ovat oliviinit, pyrokseenit, forsteriitit jne., Jotka muodostavat makroskooppisia kiteisiä rakenteita eivätkä koskaan pääse pakenemaan farkuilla tai hydrodynaamisilla paineilla ilmakehästä lukuun ottamatta meteoriittien vaikutuksia.

Jotkut ilmakehät menetetään myös reaktioille planeetan pinnan kanssa. Esimerkiksi CO2 sitoutuu helposti kalsiumkarbonaattiin.
@Ryan_L OP: n kysymys on kuitenkin hiukkasista, jotka saavuttavat pakenemisnopeuden, joten käsittelin niitä. Ilmakehä voidaan vapauttaa jälleen tulivuoren ja levytektonikan kautta, mutta emme avaa tätä matopurkkia täällä.
Eikö 400 km / s ole nopeampi kuin valon nopeus?
@Jost https: // www.google.com / search? Client = firefox-b-d & q = + valon nopeus +, koska voit vakuuttaa itsesi helposti, se ei ole. Se on noin 0,1% valon nopeudesta. Kaasu tuulille avaruudessa melko tyypillinen nopeus. Hyvin massiivisen kohteen kohdalla tämä olisi paljon vaikeampaa saavuttaa, mutta on myös mahdollista, avainsana tässä on "hypervelocity stars".
@AtmosphericPrisonEscape Voi, joo - Valon nopeus on noin 300'000km / s - 3 suuruusluokkaa. Anteeksi: /
@AtmosphericPrisonEscape En sanonut, että olit väärässä. Vastauksesi on todella hyvä. Vain pieni lisäys.
Onko tämä jibe [Wikipedia]: n (https://fi.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_escape#Earth) kanssa?: "Vedyn ilmakehän paeta maapallolla johtuu farkkujen pakenemisesta (~ 10 - 40%), latauksenvaihdon paeta ( ~ 60 - 90%) ja napatuulen paeta (~ 10-15%) menettämällä tällä hetkellä noin 3 kg / s vetyä. Lisäksi maa menettää noin 50 g / s heliumia pääasiassa napaistuulen avulla. on paljon pienempi. "
-1
PearsonArtPhoto
2019-12-25 17:50:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Aurinkotuuli puhaltaa pohjimmiltaan tähtienväliseen avaruuteen. Auringon ympärillä kiertoradalla oleva kevyt hiukkanen pyrkii työntymään pidemmälle ajan myötä sekä aurinkotuulen että fotonisen paineen vuoksi.

Huomaa, että ympärillä on muutama pölytasku, mutta niitä on vaikea nähdä. Se kestää suhteellisen vakaa piste, yleensä järjestelmän L4 / L5-pisteet (maa-kuu, maa-aurinko), jotta se pysyy kiinni. Ja että pöly on raskasta tavaraa, joka tarttuu helpommin kuin kaasu.



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 4.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...