Digamos que trajimos a Titán a la órbita de la Tierra. ¿Cuánto cambiaría su presión atmosférica?

Escuché que una de las razones por las que Titán tiene una atmósfera tan densa es por su temperatura realmente baja. Así que digamos que vamos a llevar mágicamente a Titán a la misma órbita que la Tierra, y la luna comienza a calentarse rápidamente. ¿Cuánto de su atmósfera perdería? ¿Seguiríamos siendo capaces de estar allí sin un traje presurizado? ¿Es posible terraformar Titán hasta el punto de que podamos calentar su superficie mientras conservamos su densa atmósfera?

Gracias

Además de la temperatura, la falta de un campo magnético global en Titán podría tener efectos a largo plazo sobre qué tan bien se mantiene la atmósfera.
Aunque Titán es más masivo, su gravedad superficial es menor que la de la Luna. Así que mi conjetura es que eventualmente perderá toda su atmósfera y toda su agua.
La superficie es hielo de agua, en gran parte, por lo que si lo calientas demasiado, ya no tienes superficie.
Supongamos que uno hiciera esto de todos modos, colocando a Titán en los puntos Tierra-Sol L4 o L5, por ejemplo, y durante millones de años, Titán comenzó a perder hidrocarburos, nitrógeno y eventualmente agua desde la parte superior de su atmósfera. ¿Terminarían esos volátiles en la Tierra? ¿Obtendrías un toroide atmosférico Tierra-Titán, o el viento solar lo eliminaría demasiado rápido?
@SteveLinton: ¿La superficie es principalmente hielo de agua? Creo que hay bastante incertidumbre al respecto. "Esos datos sugieren una mezcla de hielo de agua, materiales similares a la tolina y material neutro oscuro con una pendiente azul en el infrarrojo cercano; se sugiere la identificación de hielo de agua, pero no es concluyente". Söderblom et al. 2009 en 'Titán de Cassini/Huygens' (Brown.. (eds.))

Respuestas (2)

A medida que aumenta la temperatura, también lo haría la presión, esto funcionaría de inmediato, ya que el calor del sol llega a la superficie de Titán.

El escape atmosférico (y, por lo tanto, la pérdida de presión, como lo describe) funcionaría en una escala de tiempo mucho más larga.
Podemos hacer algunas estimaciones para determinar esta escala de tiempo: en el nivel más simplificado, la composición de la atmósfera de Titán es la de la Tierra: es principalmente nitrógeno molecular.
Entonces el peso molecular medio m seria lo mismo La temperatura sería similar en comparación con la Tierra si se supusiera en su experimento, entonces la única diferencia importante es la masa y el radio de los dos cuerpos, lo que reduce la velocidad de escape en un factor de ~10.

Titán tiene el 2 % de la masa de la Tierra, por lo que la relación entre la velocidad de escape y la velocidad molecular térmica en la exobase, desde donde se pierden las moléculas, sería aproximadamente de la siguiente manera: 1 / 10 3.1
Para determinar las tasas de escape, son más o menos como Exp ( v t h / v mi s C ) y por lo tanto aumentaría en Exp ( 3.1 ) 22 , en comparación con el nivel actual.

No conozco las estimaciones actuales para la vida útil de la atmósfera de Titán, pero este factor la reduciría de 5 mil millones de años a solo 250 millones de años. ¡Eso es muy corto, geológicamente hablando!

Pero, por supuesto, no es suficiente afectarte con tu traje presurizado en la superficie. Prefiere estar preocupado por una sobrepresión que por una baja presión.

Hay mucho metano y otros hidrocarburos en la atmósfera de Titán, y todos son excelentes gases de efecto invernadero. Además, a medida que Titán se calienta, la cantidad de agua aumentará, aumentando aún más el efecto invernadero, pero también complicando las cosas debido a las reacciones químicas. Mi conjetura es que parte del agua creará smog fotoquímico, y el efecto de pantalla del smog ralentizará un poco el calentamiento de la superficie; Titán ya está muy contaminado, según Wikipedia .
@PM2Ring: Cierto, pero declaro en mis suposiciones que ignoro esos efectos, por razones de simplicidad. Además, lo que importa para el escape atmosférico es principalmente la temperatura de la exobase, no la temperatura de la superficie. La temperatura de la superficie solo entra indirectamente a través de la determinación de la "estructura de soporte" de densidad sobre la que descansa la exobase.

Hay un problema básico que no veo abordado. Titán tiene océanos de metano. Si calientas su superficie, esos océanos se evaporarán y la presión atmosférica aumentará rápidamente.

En resumen, no, no puedes calentar titán para teraformarlo porque, al menos por un tiempo, la presión atmosférica sería demasiado grande. A la larga perdería su atmósfera. Probablemente perderá su atmósfera de todos modos con el tiempo suficiente y ciertamente cuando el sol se vuelva gigante rojo.

En cuanto a los asentamientos, el clima frío de Titán es probablemente más fácil para una colonia humana que el casi vacío y el polvo fino/tóxico de Marte. El vacío requiere mucha más tecnología para sobrevivir que el frío extremo. (a mi limitado conocimiento de todos modos).

Marte tiene más metales y es mejor para la energía solar y su gravedad es más habitable. La energía solar sería básicamente inútil en Titán y la gravedad es demasiado baja para que los humanos mantengan un buen sentido de arriba y abajo. Hay ventajas y desventajas para ambos.