Чи може тектонічно неактивна планета зберігати атмосферу довгостроково?

Чи може планета бути тектонічно неактивною і все ще зберігати магнітосферу та захищену атмосферу? Як це працює?

Як інакше планета могла зберігати густу атмосферу, як Земля протягом тривалих періодів часу?

Зауважте, я не запитую в науці про Землю SE, як, ну, питання не про Землю. Я сподівався, що існує якась астрономічна теорія для інших потенційних житлових планет.

Так, тектонічно неактивна планета може зберігати атмосферу довгостроково.

Ви пов'язуєте, що відсутність тектоніки пластин на планеті вказує на "мертве" ядро, і, таким чином, сказана, що планета не має магнітосфери. Я буду тлумачити ваше запитання як, чи може планета без магнітосфери зберігати атмосферу довгостроково? Як доказ я пропоную Венеру.

Магнітне поле Венери

Венера - це планета без магнітосфери, породженої ядром. Вважається, що причиною цього є повільна швидкість обертання Венери (майже 243 дні) і недостатня конвекція, що дозволяє здійснювати об'ємний рух у ядрі. Як я впевнений, ви знаєте, що вам потрібно рухатися зарядом, щоб зробити магнітні поля, а ядро ​​Венери просто не рухається. Як такий, ми бачимо, що Венера - це тектонічно мертва планета - її поверхні приблизно 500 мільйонів років, тоді як поверхня Землі переробляється кожні 100 мільйонів років або менше завдяки нашій тектоніці плит.

Тепер Венера не зовсім позбавлена ​​магнітного поля. За іронією долі, відсутність магнітосфери дозволяє генерувати в атмосфері магнітне поле. Оскільки випромінювання Сонця більш-менш безпосередньо вражає атмосферу, Венера має сильну іоносферу. Коли ви отримуєте багато заряджених частинок, що рухаються навколо в атмосфері, ви отримуєте магнітне поле. Але в цілому це поле дуже-дуже слабке порівняно з справжньою магнітосферою, такою як у нас на Землі.

Я знайшов це джерело, яке багато говорить про цю концепцію і чому у Венери немає магнітосфери. Перевірте це, щоб отримати набагато більш детальну глибину.

Атмосфера Венери

Отже, у Венери немає помітної магнітосфери (або тектоніки пластин). Чому в ньому атмосфера? А для хлопчика це атмосфера. Поверхневий тиск на Венері оцінюється як .$\sim93\:\mathrm{atm}$

Коротше кажучи, відповідь полягає в тому, що поглинання сонячного вітру проти атмосфери не обов'язково є головним фактором, що сприяє втратам атмосфери. Це може бути, але не завжди. Наприклад, Меркурій, інша планета зі слабкою (але ненульовою) магнітосферою, не має атмосфери (якщо це колись було), оскільки вона настільки близька до Сонця, що сонячний вітер, ймовірно, здув цю атмосферу давно. З іншого боку, Венера досить далеко, що сонячний вітер просто не може зняти атмосферу. Тут я буду цитувати вікіпедію безпосередньо (моє наголос).

Нестача магнітного поля не визначає долю атмосфери планети. Наприклад, Венера не має потужного магнітного поля. Його близькість до Сонця також збільшує швидкість і кількість частинок, і, мабуть, спричинить позбавлення атмосфери майже повністю, подібно до Марса. Незважаючи на це, атмосфера Венери на два порядки щільніша, ніж у Землі. Останні моделі вказують, що зачистка сонячним вітром становить менше 1/3 загальних нетермічних втрат.

Атмосферні втрати

Якщо сонячний вітер не є фактором, що сприяє втратам атмосфери, що таке? Відповідь на це процес, відомий як Втеча Жана . Простіше кажучи, щоб газові частинки в атмосфері вирвалися в космос, їм потрібно достатньо енергії, щоб добре вилізти із сили тяжіння планети. Деякі частинки матимуть цю енергію і, таким чином, втечуть у космос. З часом атмосфера поступово кровить (це відбувається і для Землі!).

Факторами, що сприяють швидкості, з якою планета втрачає свою атмосферу, є такі речі, як маса і радіус планети, а також маса атмосферних частинок. Давайте подивимось на Венеру. За масою та розміром вона порівнянна із Землею і тому має добре помітну гравітацію. Щоб уникнути Венери, вона повинна подорожувати зі швидкістю (порівняно із на Землі ). Але, принаймні, для Венери важливим фактором є те, що атоми та молекули в її атмосфері важкі. Майже цілком ( ) вуглекислий газ має масу . Це означає, що шанси такої масивної частинки отримати енергію для втечі досить невеликі.$10.4\:\mathrm{km/s}$$11.2\:\mathrm{km/s}$$\sim97\%$$\sim44\:\mathrm{amu}$

Аутсорсинг

Ще один момент, який слід додати до цього. Можна стверджувати, що можливо атмосфера є / може поповнюватися постійно, але це не спрацює тут, оскільки ми припускаємо, що планета тектонічно мертва. На планеті, де немає активної поверхні, ви не зможете реалізувати газів.

Висновок

Існує багато факторів, які визначають атмосферні втечі. Різні планети втратять свою атмосферу з різних причин. Однак цілком можливо, що планета за правильних умов підтримує атмосферу довгостроково, незважаючи на відсутність глобальної магнітосфери. Як ми бачимо з Венери, зазвичай такі умови, що планета повинна бути достатньо далеко від зірки, її атмосфера повинна бути достатньо щільною і складена з важких частинок, а сама планета повинна бути достатньо великою, щоб мати добре відчутну гравітацію. Якщо ці умови виконані, планета може зберігати атмосферу, не маючи магнітосфери для її захисту.