Nieve en un mundo de baja gravedad y alta presión

Descargo de responsabilidad: no soy meteorólogo.

La nieve se forma cuando las gotas de agua sobreenfriada se nuclean en partículas en la atmósfera. Después de formarse, crecen más dando vueltas dentro de la nube y cayendo a través de la atmósfera, chocando y mezclándose con otros copos de nieve a lo largo de su camino. Al final del viaje, los copos de nieve se acumulan en el suelo o en cualquier superficie que atraviesen, formando una capa de nieve.

Según tengo entendido, hay algunos factores en este proceso que dependen de la gravedad y la presión del aire.

  • Supongo que lo primero que hay que tener en cuenta es que una atmósfera de mayor presión puede tener una mayor presión parcial de vapor de agua. (Esto, por cierto, lleva a que el agua tenga una temperatura de evaporación más alta, que es una lata de gusanos que no tenemos que abrir. Para obtener más información, consulte esta pregunta ). La conclusión de esto es que el punto de ebullición del agua aumenta mientras que el punto de congelación se mantiene cerca de su cifra original de cero Celsius, y que la atmósfera puede retener más agua por su mayor presión que de otra manera. (Ecuaciones para estimar presiones de vapor , si es relevante).

  • Una segunda cosa a considerar puede ser el efecto tanto de la menor gravedad como de la mayor presión del aire sobre un copo de nieve después de que se haya formado. Con menor gravedad, el copo de nieve tarda más en caer a través de la atmósfera, lo que probablemente aumenta la tasa de colisiones entre copos de nieve. Al mismo tiempo, la mayor presión del aire es responsable de una mayor resistencia al copo de nieve a medida que cae, lo que ralentiza aún más su descenso (no estoy seguro de cómo afecta esto a la tasa de colisiones de los copos de nieve). Con esto, creo que es importante tener en cuenta que, con una gravedad más baja, las nubes pueden tender a formarse más arriba en la atmósfera y pueden tender a ser más altas, dando a los copos de nieve distancias de viaje aún más largas. Ver esta pregunta .

  • Una tercera cosa que puede necesitar consideración es el efecto de una menor gravedad en la agregación de la capa de nieve. Con menor gravedad, la nieve podría estar menos inclinada a compactarse en la superficie.

¿Cómo podría ser la nieve en un mundo de baja gravedad y alta presión?

Una respuesta de caso general es aceptable, una que describa la nieve y sus diversos cambios meteorológicos asociados con el aumento de la presión atmosférica y la disminución de la gravedad.

¿Incluso puedes tener baja gravedad y alta presión juntas? ¿No es el peso de la atmósfera lo que causa la presión?
Estás en lo correcto. la gravedad es el término dominante que determina la presión atmosférica de un planetoide. La temperatura y las constantes de los gases también contribuyen, ya que establecen el camino libre medio y la velocidad de los átomos.moléculas. La alta temperatura puede significar que un planetoide de baja gravedad pierde atmósfera porque los gases alcanzan la velocidad de escape
@colmde: La presión atmosférica está determinada principalmente por la cantidad de atmósfera que hay y su temperatura. Venus tiene aproximadamente el mismo tamaño y gravedad que la Tierra, pero la presión atmosférica en la superficie es unas 100 veces mayor.
@EDL Titán tiene menor gravedad que la Tierra y, sin embargo, tiene una presión atmosférica más alta que la Tierra. La temperatura también juega un papel importante, como dice AlexP.
@BMF, tienes razón. Solo consideré el efecto limitante de una temperatura más alta en mi comentario.

Respuestas (2)

La presión no es un factor importante. En el diagrama de fase del agua [ 1 ], puede ver que el límite sólido-líquido está a las mismas temperaturas en un amplio rango de presiones. Necesita alcanzar presiones extremas, gigapascales, para obtener un comportamiento diferente.

La mayoría depende de las temperaturas de la atmósfera, que deberían descender por debajo de cero en la altitud donde se forman las nubes, pero por encima de cero en la superficie para permitir una evaporación abundante.

http://www1.lsbu.ac.uk/water/water_phase_diagram.html

¿Cómo afectaría la gravedad a la formación de nieve? Creo que los puntos 2 y 3 son factores relevantes, pero como no soy meteorólogo y no estudio estas cosas, no puedo estar seguro. ¿La gravedad no es un factor importante también? ¿Por qué o por qué no?
No hice los cálculos ni experimenté, pero no veo cómo la gravedad (en el rango habitual en los planetas) cambiaría la condensación de hielo del vapor de agua saturado de ninguna manera.
¿Qué pasa con la agregación de partículas de copos de nieve en caída libre/en el suelo? Creo que este es un factor importante.
Por supuesto, sería más densa o esponjosa en promedio, pero no hay nada como la nieve promedio. Hay una gama muy amplia de tamaños y densidades de copos de nieve en la Tierra, esto probablemente sucedería con cualquier gravedad y presión. Sin embargo, con alta presión también obtendría una alta tasa de caída, lo que significa un aumento de temperatura más alto con la profundidad como en la Tierra. Entonces cualquier nieve se derretiría rápidamente antes de llegar al suelo. Ver en.wikipedia.org/wiki/Lapse_rate
Definitivamente importante tener en cuenta. Creo que deberías agregarlo a tu respuesta. Que la nieve se derrita antes de tocar el suelo depende, por supuesto, del aire en el que se encuentre. Una atmósfera más densa puede contener más vapor y, por lo tanto, más calor, a menos que la atmósfera sea lo suficientemente frígida. Entonces, probablemente estés en el camino correcto allí.

Tu pregunta tiene una contradicción.
El título pregunta sobre g baja y P alta, pero en su texto pregunta sobre g baja y P baja.

Pero está bien, porque les doy Encélado, la Luna Océano de Saturno.

Allí nieva H2O debido a su combinación de condiciones de alta y baja presión, en un entorno de baja gravedad.

https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/science/enceladus/

Repetidamente digo g baja y p alta. Puedo ver que en mi segundo punto "... el efecto de la gravedad más baja y la presión del aire..." implicaría una p baja, pero esto es un error tipográfico de mi parte. Cualquier otra mención (seis menciones) de p indica una p alta, incluido el título y la pregunta en sí, por lo que sería muy seguro asumir que me refiero a una p alta, no a una p baja. Editar: editaré la pregunta para eliminar el error tipográfico.
Encontré otro error tipográfico en mi pregunta. Sheesh, perdón por la confusión, no sé qué me pasó cuando lo escribí. Aunque respeto tu respuesta. Estoy casi tentado a hacer una pregunta separada sobre la "nieve" en un mundo de baja p y baja g. Es muy intrigante.
Nieve en un mundo de baja gravedad y alta presión
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