Como Titan mantém a atmosfera

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

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.

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.

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.

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

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

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

$m$

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.