Como Titan mantém a atmosfera

15

Titã, que é menor que Marte, tem uma atmosfera, mas Marte não é capaz de manter a atmosfera. Até Luna não tem uma atmosfera.

Artilheiros
fonte
11
Pergunta antiga, mas não a vejo mencionada abaixo. A atmosfera de Titã pode ser reabastecida pela emissão de gás de sua superfície gelada, crosta e talvez lagos de metano. Isso também pode explicar parcialmente a atmosfera de Vênus, embora com Vênus, o processo seja muito diferente. nature.com/nature/journal/v440/n7080/abs/nature04497.html
userLTK

Respostas:

11

Você está certo que é surpreendente que Titã, sendo apenas uma lua, tenha uma atmosfera espessa. Normalmente, a resposta inclui magnetismo: a Terra tem uma atmosfera porque o magma líquido dentro do planeta produz um campo magnético. Este campo magnético altera os caminhos das partículas no vento solar, preservando assim os gases voláteis intactos. Marte costumava ter uma atmosfera, assim como a Terra, mas, estando mais distante do Sol, o magma congelou e perdeu suas propriedades magnéticas.

O próprio Titã não possui um campo magnético, mas Saturno. A magnetosfera de Saturno é produzida pelo movimento do gás hidrogênio supercomprimido dentro do planeta (fluido metálico). O campo é tão forte que abrange os satélites, incluindo Titan.

Saturno não tem o mesmo magma da Terra. A Terra é um planeta rochoso. Isso significa que ele foi formado tão perto do sol que gases leves (como o hidrogênio) não conseguiram se unir devido à alta temperatura e ao vento solar. Portanto, os planetas internos (Mercúrio a Marte) são compostos principalmente de rocha e metal. É o ferro líquido no núcleo externo que torna a Terra magnética.

Os planetas Gaseus têm um pequeno núcleo sólido de metal / rocha (portanto, nenhum campo magnético de lá) e uma enorme camada de gases leves (hidrogênio e hélio). Os gases geralmente não são magnéticos, mas sob uma pressão tão grande eles tomam uma estrutura "metálica", o que significa que podem conduzir eletricidade como um metal. Essa mesma propriedade permite gerar um campo magnético.

LR
fonte
Por que o magma de Saturno não congelou? É ainda mais longe do que as mars de Sun
Strikers
A resposta foi um pouco longa, então eu apenas a inseri na resposta acima. Os dois últimos parágrafos.
LR
5

O vento solar (um fluxo de partículas carregadas emitidas pela estrela) é a principal causa do corpo celeste perder sua atmosfera . Portanto, para manter uma atmosfera, o corpo celeste precisaria de uma magnetosfera, ou seja, um campo magnético que desvie prótons e elétrons do vento solar e os impeça de fornecer às moléculas energia para escapar das camadas superiores da atmosfera.

De acordo com estudos atuais, a fonte do campo magnético planetário são correntes parasitas no metal líquido do núcleo externo em rotação, causadas por convecção e força de Coriolis, o chamado " dínamo geomagnético ".

Agora, Luna está praticamente morta geologicamente agora. Para o caso de Marte, foi levantada a hipótese de que seu "dínamo" parou por algum motivo; em qualquer caso, é fato que Marte tem um campo magnético fraco e irregular. Mas no caso de Titan (que nem tem muito metal no núcleo), um gigante gasoso com poderoso campo magnético vem resgatar e proteger suas atmosferas dos efeitos adversos do vento solar.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/54/Plasma_magnet_saturn.jpg

Como uma nota interessante, foi levantada a hipótese de que esse vizinho ao cinturão de radiação é a causa de maior abundância de hidrocarbonetos em Titã.

Consultoria gratuita
fonte
5
E quanto a Vênus? Não possui campo magnético e é muito mais exposto ao vento solar do que outros mundos atmosféricos. (Lamento perguntar sobre Vênus, pois as respostas geralmente parecem ser: "Não sabemos")
LocalFluff
@LocalFluff, você me pegou nisso! Sério, é uma pergunta muito boa e eu realmente gostaria de saber a resposta (e eu gostaria que houvesse mais estudos sobre Vênus em vez de sonhar acordado com Marte). Gostaria de postar isso como pergunta?
Free Consulting
Não é útil fazer perguntas, pois não há respostas. Vênus é uma espécie de planeta não grata, talvez porque seja mais parecido com a Terra. É um desvio na maioria das teorias. A IAU deveria ter definido Vênus, não Plutão, para não ser um planeta. Se você gostaria de saber sobre o que não se sabe sobre Venus, eu recomendo Dave Stevenson, aqui está palestra não-informativo do seu: youtube.com/watch?v=ORUkiyoYy0E
LocalFluff
4

Saturn está frio, o que reduz a tendência de os gases evaporarem no espaço.

Temperatura corporal negra dos objetos do sistema solar :

  • Terra: distância D = 1 AU (288 K) 16 ° C
  • Marte: D = 1,5 (232 K) -40 ° C
  • Júpiter: D = 5,2 (134 K) -138 ° C
  • Saturno: D = 9,5 (103 K) -169 ° C
  • ........... Titânio (94 K) -178 ° C - medido vs calc para outros
  • Urano: D = 19,2 (73 K) -199 ° C
  • Netuno: D = 30,1 (63 K) -209 ° C

    Ganimedes, que mede 1,5X10 ^ 23 kg, contra Titan em 1,3X10 ^ 23 kg, não possui atmosfera substancial, mas também é muito mais quente devido à sua proximidade ao sol. O nitrogênio ferve a -196 ° C, então não é impossível que os dias frios em Titã envolvam tempestades de nitrogênio. Metano e etano têm pontos de ebulição ainda mais altos

Wayfaring Stranger
fonte
0

Simplificando, a capacidade do planeta ou outro corpo para manter a atmosfera depende de três fatores:

  1. Sua gravidade
  2. Temperatura da atmosfera
  3. Composição quimica da atmosfera

Você pode estimar que usando a fórmula simples

kTGMmr

kTGMm

m

Em caso de atmosfera fria, a massa do corpo celeste capaz de mantê-lo pode ser bem pequena. É por isso que Titã ou Plutão têm uma atmosfera, mas Mercúrio ou Lua não.

progmastery
fonte
A resposta para a pergunta não tem nada com os ventos solares ou campos magnéticos.
progmastery
castlerock.wednet.edu/HS/stello/Astronomy/TEXT/CHAISSON/BG305/… é outra explicação legível do que esta resposta diz.
Barrycarter