03.05 行星的大氣壓高低與其質量有關嗎?為何土衛六比地球小很多大氣壓卻比地球高那麼多?

星辰大海路上的種花家


同土衛六向自體外發散氣體多有關。宇宙無星辰部分的空間並不真空,而充滿著各星體向體外發射的射線波,只因各射線波呈無序態,從而被人類感到無或空或不存在。這可由人造宇航器仍用反作用力的噴射流導航及轉向的原因原由原理。即,宇宙空間內充滿斥力,而不是星際間的引力。所謂引力是宇宙斥力碰到星體同星體發射的射線相遇形成兩抗力的合力形式,也就是斥力大於射線力,使星體上的一切逃逸不出星體射錢所達抗宇宙斥力交際處,這也是地球大氣不逃逸出地球射線與宇宙斥力交際外的緣由。這衝壓被牛頓寫成地球引力,自此,引力盛行。如果質體間互為引力的話月球應被地球拉近,最終相撞溶合,同理。宇宙迴歸成一個質點,為防這一想設,歐美人提出宇宙膨脹說,低消月球溶入地球的引力效應。從而,矛盾不再僅限引力,而擴延至:引力聚合還是膨脹上。自圓不了其說,從而以為的派別增多。贊否,茱來悟空問聊聊。


味哎兒


類地行星保留大氣的能力與其質量是有關係的,因為行星質量越大,引力相對就越強,其行星表面逃逸速度就越大,氣體分子就越不容易從行星表面逃逸。但質量的大小不是行星能否保留大氣的唯一條件,還與行星的磁場、大氣成分、表面溫度、與主星(恆星)的距離等因素有關。

土衛六又稱為泰坦星(Titan),是土星最大的一顆衛星,也是太陽系第二大的衛星(最大的是木衛三)。從下圖就可以看出土衛六作為衛星是相當大的,體積比水星都要大上一圈,比火星稍小一點:

在所有的太陽系衛星中,土衛六是目前已知擁有真正大氣層(不同於一點點的大氣)的衛星,其他的衛星要麼只是擁有示蹤氣體,要麼其“大氣”已經被冰凍而不存在大氣層。土衛六大氣成分中98.44%是氮氣,也太陽系中除了地球外唯一的富氮星體。大氣壓力比地球還要大,其地表壓力是地球表面的1.5倍,所以在一些科學家眼裡或者科幻小說中,土衛六被當做可能存在生命的地方或是人類未來移民的備選星球。

要知道,雖然土衛六的體積比水星大,但質量卻比水星還要小一些,引力也沒有水星強,但為什麼水星沒有保留一點大氣,土衛六卻擁有著濃厚的大氣呢?天文學家認為,可能有這麼幾點原因:

首先,土衛六雖然引力不是很強,但在形成初期其引力強度是可以保留住其原始大氣的;

其次,土衛六距離太陽比較遠,距離太陽9.54個天文單位,接受太陽輻射有限,而其濃密的大氣又反射了大部分的光線,造成了反溫室效應,這就使得土衛六的表面異常寒冷,其表面溫度只有大約-179℃。要知道,行星的表面溫度越高,分子運動就越劇烈,氣體分子就越容易逃逸,大氣厚度相應就越小。土衛六表面的低溫還有其大氣組成是不太容易逃逸的氮氣這兩點使得土衛六能夠在較低引力的情況下保留住了大氣;

第三,土衛六的磁場雖然很弱,但土星的磁場還是很強的,並且土星磁場的影響範圍是遠在的土衛六的範圍之外的,使得遠道而來的變得已經很弱的太陽風對土衛六基本沒有多少影響了。這點相比水星就好多了,因為距離太陽太近,水星大氣早被太陽風暴電離了,只剩下一層超薄的由鈉組成的大氣,幾乎可以忽略不計的。

正是這些原因使得看似不太起眼的土衛六擁有著其他衛星所沒有的大氣層。如果你有機會登上土衛六,也許會發現有趣的一點是,雖然其大氣是地球表面的1.5倍,但由於大氣的密度較高,但重力卻很小(不足氣球的七分之一),你站在土衛六的地面上,手臂綁上兩個翅膀就可能光只靠揮動手臂就可以像鳥一樣,在土衛六的大氣中飛行。

在簡單說一下金星,體積質量與地球差不多,但卻擁有著比地球濃厚的多的大氣,其大氣壓約為地球的90倍,並且金星本身還沒有磁場,是如何保留如此濃厚的大氣層的?

金星質量足夠大,引力足夠強,並且大氣成分主要是二氧化碳(佔97%以上),同時還有一層由濃硫酸組成的厚達20到30公里的濃雲,這種大氣成分是很不容易逃逸的,這就使得雖然金星的表面溫度很高(晝夜都在400℃以上),依然擁有一個濃厚的大氣層。


清明的星空


我嘗試解答一下,如有不對的地方請指正。

首先,我覺得地球,金星,土衛六三者大氣壓不好這樣直接比較。因為除了三者的質量不一樣外,其大氣成分也完全不同。

其次,假設三者氣體完全一樣,都是理想氣體。那麼根據氣體狀態方程,p=nRT/V,氣壓與星球的溫度和體積有關。相同質量的氣體,由於引力不一樣,體積不一樣。引力大的體積小一些,壓強就大一些。溫度高的,壓強也大一些。金星離太陽最近,所以溫度很高,壓強就要大一點。然後引力引起的壓強變化沒有溫度那麼大,就被抵消了。

再次,土衛六的大氣壓強大,主要原因應該是其大氣成分導致的。氣體可能比較濃稠。

歡迎指正討論。


力學Nerd王小胖


我覺得和土星的質量有關,和到太陽距離有關,土衛六相對於土星的逃逸速度剛剛達到平衡,但土星周圍的衛星和塵埃太多,這些衛星之間有相互吸引力,太陽對這些衛星也有吸引力,土星的半徑小,土衛六圍繞速度快,氣壓就比地球大。因為氣體和土星地心引力平衡後,轉速變快氣壓就大。


分享到:


相關文章: