Wie erhält Titan die Atmosphäre aufrecht?

Titan, der kleiner als Mars ist, hat eine Atmosphäre, aber Mars ist nicht in der Lage, die Atmosphäre aufrechtzuerhalten. Sogar Luna hat keine Atmosphäre.

Sie haben Recht, dass es überraschend ist, dass Titan, nur ein Mond, eine dichte Atmosphäre hat. Normalerweise beinhaltet die Antwort Magnetismus: Die Erde hat eine Atmosphäre, weil das flüssige Magma im Inneren des Planeten ein Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld verändert die Bahnen der Partikel im Sonnenwind und bewahrt so die flüchtigen Gase intakt. Mars hatte früher eine Atmosphäre wie die Erde, aber da sie weiter von der Sonne entfernt war, gefror das Magma und verlor seine magnetischen Eigenschaften.

Titan selbst hat kein Magnetfeld, aber Saturn. Die Saturn-Magnetosphäre entsteht durch die Bewegung des hochkomprimierten Wasserstoffgases im Inneren des Planeten (metallische Flüssigkeit). Das Feld ist so stark, dass es die Satelliten, einschließlich Titan, umfasst.

Saturn hat nicht das gleiche Magma wie die Erde. Die Erde ist ein felsiger Planet. Dies bedeutet, dass es so nah an der Sonne gebildet wurde, dass leichte Gase (wie Wasserstoff) aufgrund der hohen Temperatur und des Sonnenwinds nicht zusammenfließen konnten. Daher bestehen die inneren Planeten (Merkur bis Mars) hauptsächlich aus Gestein und Metall. Es ist das flüssige Eisen im äußeren Kern, das die Erde magnetisch macht.

Gaseus-Planeten haben stattdessen einen kleinen festen Metall- / Steinkern (daher kein Magnetfeld von dort) und eine riesige Schicht leichter Gase (Wasserstoff und Helium). Die Gase sind in der Regel nicht magnetisch, aber unter solch einem enormen Druck nehmen sie eine "metallische" Struktur an, was bedeutet, dass sie Elektrizität wie ein Metall leiten können. Dieselbe Eigenschaft ermöglicht es ihnen, ein Magnetfeld zu erzeugen.

Sonnenwind (ein Fluss geladener Teilchen, die vom Stern emittiert werden) ist die Hauptursache dafür, dass der Himmelskörper seine Atmosphäre verliert . Um einen Himmelskörper in einer Atmosphäre zu halten, würde man eine Magnetosphäre benötigen, dh ein Magnetfeld, das Protonen und Elektronen des Sonnenwinds ablenkt und sie daran hindert, Molekülen die Energie zu geben, aus den oberen Schichten der Atmosphäre zu entweichen.

Nach aktuellen Studien sind die Quellen des planetarischen Magnetfelds Wirbelströme im flüssigen Metall des rotierenden äußeren Kerns, die durch Konvektion und Coriolis-Kraft verursacht werden, sogenannte " geomagnetische Dynamos ".

Jetzt ist Luna geologisch gesehen so ziemlich tot. Für den Fall des Mars wurde angenommen, dass sein "Dynamo" aus irgendeinem Grund gestoppt hat, auf jeden Fall ist es eine Tatsache, dass der Mars ein schwaches und unregelmäßiges Magnetfeld hat. Aber im Falle von Titan (der nicht einmal viel Metall im Kern hat) kommt ein Gasriese mit starkem Magnetfeld zur Rettung und schützt seine Atmosphäre vor schädlichen Einflüssen des Sonnenwinds.

Als interessanter Trivia-Hinweis wurde angenommen, dass dieser Nachbar mit Strahlungsgürtel die Ursache für eine höhere Kohlenwasserstoffhäufigkeit auf Titan ist.

Es ist kalt durch Saturn, was die Tendenz der Gase reduziert, in den Weltraum zu verdampfen.

Schwarze Körpertemperatur von Objekten des Sonnensystems :

• Erde: Abstand D = 1 AU (288 K) 16 ° C
• Mars: D = 1,5 (232 K) - 40 ° C
• Jupiter: D = 5,2 (134 K) -138ºC
• Saturn: D = 9,5 (103 K) -169ºC
• ........ Titan (94 K) -178 ° C - gemessen gegen kalk für andere
• Uranus: D = 19,2 (73 K) -199ºC

• Neptun: D = 30,1 (63 K) -209ºC

  Ganymed mit einem Gewicht von 1,5 x 10 ^ 23 kg gegenüber Titan mit 1,3 x 10 ^ 23 kg hat keine nennenswerte Atmosphäre, ist aber aufgrund der Nähe zur Sonne auch viel wärmer. Der Stickstoff siedet bei -196 ° C. Es ist also nicht ausgeschlossen, dass an kalten Tagen auf dem Titan Stickstoffstürme auftreten. Methan und Ethan haben noch höhere Siedepunkte

Einfach gesagt, die Fähigkeit des Planeten oder eines anderen Körpers, die Atmosphäre aufrechtzuerhalten, hängt von drei Faktoren ab:

1. Seine Schwerkraft
2. Atmosphärentemperatur
3. Chemische Zusammensetzung der Atmosphäre

Sie können dies mit der einfachen Formel abschätzen

$k$$T$$G$$M$$m$

$m$ = 2 Protonenmasse).

Bei kalter Atmosphäre kann die Masse des Himmelskörpers, die ihn halten kann, recht klein sein. Dies ist der Grund, dass Titan oder Pluto eine Atmosphäre haben, Merkur oder Mond jedoch nicht.