Estoy desarrollando un sistema de estrellas dobles lleno de varios planetas, algunos de los cuales serán habitables. También tengo un archivo de hoja de cálculo lleno de toda la información de los planetas, desde el Eje Semi-Mayor, la inclinación orbital y el Argumento de Periapsis, hasta la masa del planeta, la temperatura del cuerpo negro, la gravedad de la superficie, etc. Lo que estoy tratando de averiguar es cómo calcular la presión atmosférica en cada uno de los planetas principales. He buscado en varias otras publicaciones aquí, así como en varios sitios web, y no he podido encontrar nada que me permita determinar la masa y la presión generales de la atmósfera.
Como ejemplo, uno de los planetas es el siguiente:
Utilizando la escala de altura, calculé que a 108,7 km habrá un 99,99998 % de la atmósfera debajo. Lo que estoy tratando de averiguar es cómo tomar los 0,02884 kg/mol y el volumen atmosférico estimado de 8,2086x10^19 metros cúbicos y obtener una presión superficial en kPa, así como una masa de toda la atmósfera. Estoy asumiendo presiones de viento estelar aproximadamente iguales y una magnetosfera igual a la de la Tierra.
Espero encontrar alguna fórmula que pueda usar los números que tengo disponibles, pero estoy abierto a cualquier cosa. Gracias a todos.
Puede hacer una aproximación decente de la presión superficial de un planeta conociendo su masa , radio y masa atmosferica :
Por otro lado, definitivamente no obtienes la masa de la atmósfera gratis, ni mucho menos. Determinar la evolución de la atmósfera de un planeta rocoso implica considerar muchas cosas (ver, por ejemplo, Lammer et al. 2018 , Elkins-Tanton & Seager 2008 , Seager & Deming 2010 ), que incluyen:
. . . y más.
Agregue a esto el hecho de que nuestra comprensión observacional de las atmósferas de exoplanetas no es estelar, particularmente cuando se trata de planetas terrestres de baja masa, aunque con suerte mejorará con el lanzamiento de JWST y mejores posibilidades espectroscópicas. Esto significa que también es difícil probar un enfoque alternativo: mirar puntos de datos existentes e intentar extrapolar a partir de eso, en lugar de un cálculo a partir de primeros principios.
Ciertamente hay algunos puntos de partida. Lamer et al. discuta cuánto de una atmósfera de hidrógeno molecular acumulará un núcleo rocoso desde el principio (ver Fig. 2; la masa real del planeta será, por supuesto, mayor que solo la masa inicial del núcleo). La mayor parte se perderá a través del escape hidrodinámico, en el caso de los planetas similares a la Tierra. Suponiendo que le importe la composición y la evolución a largo plazo, Elkins-Tanton & Seager presentan algunos modelos que podrían ayudarlo a estimar la atmósfera que se desarrollará más tarde en el planeta a través de la desgasificación; hay demasiados detalles para presentarlos aquí. Sin embargo, como ejemplo, un planeta con una composición de la clase condrítica CV puede desarrollar una atmósfera compuesta por de agua, de hidrogeno, de nitrógeno, y de carbono, sumando una masa atmosférica bastante alta de , con la masa del planeta.