Portanto, a teoria padrão da nebulosa solar é que, na região dos planetas gasosos, gelo e rocha poderiam condensar-se para formar planetesimais, que poderiam então acumular hidrogênio e hélio para formar gigantes gasosos. Os planetas gigantes são na sua maioria hidrogênio e hélio, mas Urano e Netuno têm quantidades relativamente grandes de compostos de hidrogênio como o metano (é isso que lhes dá a cor).
Minha pergunta é por que isso aconteceu? Como Urano e Netuno conseguiram seu metano? Minha impressão é que todos os gigantes gasosos estavam longe o suficiente para que o metano se condensasse no gelo; então, como Urano e Netuno acabaram preferencialmente com metano?
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gas-giants
neptune
uranus
cduston
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Respostas:
É uma combinação de equações de estado ( EOS ), serpentinização e mistura (rotacional e convectiva) que favorece a preferência por algumas reações (e compostos resultantes) em detrimento de outras.
Veja as referências abaixo.
Júpiter e Saturno são gigantes de gás , Urano e Netuno são gigantes de gelo .
Veja " Atmosfera extraterrestre da Wikipedia ":
Gráficos da velocidade de escape contra a temperatura da superfície de alguns objetos do Sistema Solar mostrando quais gases são retidos. Os objetos são desenhados em escala e seus pontos de dados estão nos pontos pretos no meio. Os dados são baseados na " Aula 5: Visão geral do sistema solar, matéria no equilíbrio termodinâmico " e " Perguntas frequentes da Stargazer - Como exatamente as atmosferas são mantidas? ".
A Wikipedia fala pouco sobre a atmosfera desses planetas, e menos sobre Urano e Netuno:
Atmosfera de Júpiter :
Atmosfera de Saturno :
O que isso significa é que compostos mais complexos que o metano são favorecidos pelas condições, veja os comentários acima sobre "equações de estado".
Atmosfera de Urano e Netuno :
Fichas técnicas da NASA - Composição atmosférica (em volume, incerteza entre parênteses):
Júpiter
Principal: Hidrogênio molecular (H2 ) - 89,8% (2,0%); Hélio (He) - 10,2% (2,0%)
Menor (ppm): Metano (CH4 ) - 3000 (1000); Amônia (NH3 ) - 260 (40); Deuterido de hidrogênio (HD) - 28 (10); Etano (C2 H6 ) - 5,8 (1,5); Água (H2 O) - 4 (varia com a pressão)
Aerossóis: gelo de amônia, gelo de água, hidrossulfeto de amônia
Saturno
Principal: Hidrogênio molecular (H2 ) - 96,3% (2,4%); Hélio (He) - 3,25% (2,4%)
Menor (ppm): Metano (CH4 ) - 4500 (2000); Amônia (NH3 ) - 125 (75); Deuterido de hidrogênio (HD) - 110 (58); Etano (C2 H6 ) - 7 (1,5)
Aerossóis: gelo de amônia, gelo de água, hidrossulfeto de amônia
Urano
Principal: Hidrogênio molecular (H2 ) - 82,5% (3,3%); Hélio (He) - 15,2% (3,3%) Metano (CH4 ) - 2,3%
Menor (ppm): Deuterídeo de hidrogênio (HD) - 148
Aerossóis: gelo de amônia, gelo de água, hidrossulfeto de amônia, gelo de metano (?)
Netuno
Principal: Hidrogênio molecular (H2 ) - 80,0% (3,2%); Hélio (He) - 19,0% (3,2%); Metano (CH4 ) 1,5% (0,5%)
Menor (ppm): Deuterido de Hidrogênio (HD) - 192; Etano (C2 H6 ) - 1,5
Aerossóis: gelo de amônia, gelo de água, hidrossulfeto de amônia, gelo de metano (?)
Referências adicionais:
" Metano no sistema solar " em inglês (Bol. Soc. Geol. Mex [online]. 2015, vol.67, n.3, pp.377-385.), De Andrés Guzmán-Marmolejo e Antígona Segura.
" Produção abiótica de metano em planetas terrestres " (Astrobiology. 2013 jun; 13 (6): 550–559), de Andrés Guzmán-Marmolejo, Antígona Segura e Elva Escobar-Briones.
" Clatrato de metano no sistema solar " (Astrobiology. 2015 abr; 15 (4): 308-26), de Mousis O, Chassefière E, Holm NG, Bouquet A, Waite JH, et al.
NASA - " Os cientistas modelam uma cornucópia de planetas do tamanho da Terra " (24 de setembro de 2007).
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