... pero ¿adónde fue realmente la atmósfera de Marte?

En esta respuesta a ¿Cómo es el espacio un vacío cuando hay planetas, gases, etc.? Menciono que la mayor parte de la atmósfera original de Marte fue barrida por el viento solar después de que el planeta perdiera su campo magnético y su capacidad para mantener a raya las partículas cargadas rápidamente 1 .

Pero, ¿dónde terminó la atmósfera original de Marte? ¿Qué tan lejos llegó?


1 aunque los comentarios allí sugieren que no es necesariamente una explicación correcta y/o completa.

Relacionados sí, pero todos muy diferentes a este.
¿Podría especificar esta pregunta? ¿Está preguntando dónde quedan los átomos en el ISM que son recogidos por el viento solar? ¿Qué es 'qué tan lejos'?
@AtmosphericPrisonEscape Tenía miedo de que alguien pudiera responder "¿A dónde fue?" con una acción (verbo) en lugar de con un lugar, así que agregué "qué tan lejos" para que quedara más claro que estaba buscando información espacial real. Ver este comentario .
@uhoh Como está escrito, esta pregunta es peor que preguntar dónde están ahora las estrellas que nacieron en el mismo cúmulo de gas en el que nació el Sol. Esa pregunta es al menos digna de hacerse porque hay algunas firmas que podrían ayudar a responder esa pregunta. Pero por ahora, la respuesta a esa pregunta es "¿quién sabe?" Hay candidatos, pero algunos astrónomos los rechazan por no ser una pareja sólida. Preguntar dónde está ahora el gas que escapó de Marte hace mucho tiempo es aún más una pregunta del tipo "quién sabe".
@DavidHammen Creo que al menos se pueden hacer estimaciones. Entiendo que es posible que no quieras hacerlo, está bien. Pero el hecho de que no quiera responder a la pregunta no la hace fundamentalmente indigna de hacerla. Todo el mundo tiene opiniones, pero debemos tener cuidado de no confundir nuestras opiniones, puntos de vista y gustos personales con la verdad objetiva.
No creo que se puedan hacer estimaciones. Las partículas pequeñas están sujetas no solo a la gravitación sino también al electromagnetismo. No sabemos cuánta atmósfera tenía Marte inicialmente. No sabemos cuándo perdió Marte la mayor parte de su atmósfera. Lo único que la ciencia sabe es que si existió, ahora está fuera del sistema solar.
@DavidHammen Los experimentos de la nave espacial Ulysses nos dicen que los átomos neutros pueden (a veces) tener trayectorias de muy larga distancia bien definidas. No creo que todavía sea evidente que nadie puede responder a mi pregunta. No creo que sea una certeza que mi pregunta no tenga respuesta.
@uhoh Su pregunta es una pregunta muy básica sobre la formación del sistema estelar. Una vez que una estrella se enciende, los fotones y el viento solar de la estrella eliminan "rápidamente" el polvo y el gas del disco protoplanetario. El gas sale en espiral, el polvo entra en espiral. Por "rápidamente" quiero decir en el transcurso de varios cientos de años a unos pocos cientos de miles de años.
@DavidHammen mi pregunta es sobre la pérdida de la atmósfera de Marte. ¿No se cree que eso sucedió en un momento claramente más reciente que cuando el Sol se encendió por primera vez, y en una escala de tiempo mucho más larga que "varios cientos de años a unos pocos cientos de miles de años"?
@uhoh Mars comenzó a perder su atmósfera poco después de que se formara Marte. La atmósfera de Marte de hace unos cientos de miles de años era similar a su atmósfera actual. Básicamente, estás preguntando sobre la atmósfera de Marte hace unos miles de millones de años, cuando Marte podría haber tenido una atmósfera sustancial. Esa atmósfera desapareció hace mucho tiempo, expulsada del sistema solar. Los miles a unos pocos cientos de miles de años necesarios para expulsar gases del sistema solar es un lapso de tiempo astronómico corto.
@DavidHammen, como se menciona en su respuesta, "expulsado del sistema solar" es un evento, no una ubicación. ¿Hasta dónde ha llegado hasta ahora? Entiendo si no quieres molestarte en estimar eso, pero esa es mi pregunta. "¿A dónde fue? ¿Qué tan lejos llegó?"
Esa no es una buena pregunta.
@DavidHammen la pregunta es difícil, no sabe la respuesta y no está interesado en la respuesta, y por alguna razón también publicó una respuesta que no la responde. Pero estos no se suman a que la pregunta sea objetivamente "no buena".

Respuestas (2)

Suponiendo que la mayor parte de la atmósfera marciana que escapa es arrastrada por el viento solar, fluirá hacia afuera hasta que alcance el choque de terminación , y luego disminuirá la velocidad en la heliovaina hasta llegar a la heliopausa., actualmente a una distancia de unas 120 UA. (La ubicación real cambiará, por supuesto, dependiendo de cosas como la fuerza del viento solar y las condiciones locales del medio interestelar). En este punto, los átomos e iones de la antigua atmósfera marciana ("partículas marcianas" para abreviar) estará en reposo con respecto al medio interestelar local (ISM) y se mezclará gradualmente con él. Dado que el Sol se mueve con respecto al ISM local (actualmente a unos 25 km/s), las partículas marcianas se separarán gradualmente del Sol: en un millón de años, estarán nominalmente a unos 25 parsecs de distancia. (También se difundirían a través del ISM, pero no tengo idea de cuál sería la velocidad).

Más allá de eso, las cosas comienzan a ponerse muy confusas. El movimiento del Sol con respecto al ISM local cambiará debido a la órbita del Sol y las órbitas de las nubes del ISM. Además, el gas ISM estará sujeto a turbulencias, fuertes vientos estelares de estrellas masivas, ondas de choque de supernova y movimientos no circulares masivos impulsados ​​por brazos espirales y la ocasional galaxia enana en acreción. La rotación diferencial también borrará la ubicación de las partículas marcianas, ya que incluso en ausencia de todos los demás movimientos ISM, terminarán siguiendo órbitas ligeramente diferentes en la galaxia. Algunas de las partículas marcianas pueden terminar en el halo (por ejemplo, si quedan atrapadas en una superburbuja en expansión debido a la combinación de vientos estelares de estrellas masivas y supernovas de una gran región de formación estelar). Dado que las estrellas se forman a partir de densas nubes moleculares en el ISM,

En términos generales, la mayoría de las partículas marcianas probablemente todavía estarán en el disco (algunas como parte del ISM, algunas dentro de las estrellas), en un anillo borroso. Dóndeeste anillo será muy difícil de determinar. Esto se debe a que suponemos que la mayor parte de la atmósfera marciana se perdió en los primeros mil millones de años (o menos), lo que significa que la mayoría de las partículas marcianas entraron en el ISM hace entre 3500 y 4500 millones de años, y en realidad no sabemos saber dónde estaba el Sol entonces. Investigaciones recientes han demostrado que las estrellas en discos de galaxias espirales pueden cambiar significativamente los radios de sus órbitas, moviéndose hacia adentro o hacia afuera, por interacciones con brazos espirales transitorios (y posiblemente también por interacciones con la barra). Esto significa que el Sol podría haberse formado en una órbita un par de kiloparsecs más cerca del centro galáctico de lo que está ahora (radio actual de la órbita del Sol 8 kpc), o un par de kiloparsecs más lejos, y luego se movió (posiblemente en una serie de etapas) a su ubicación actual en algún momento entre ahora y entonces.

Hay tres destinos posibles para las partículas pequeñas:

  1. Caen al sol.
  2. Escapan del sistema solar.
  3. Caen en un planeta.

Las partículas pequeñas de más de 1 micra de ancho tienden a caer al Sol debido al arrastre de Poynting-Robertson. Estas partículas que caen lentamente son la fuente de la luz zodiacal. Las partículas de unos pocos nanómetros de ancho (es decir, moléculas) tienden a escapar del sistema solar debido a las interacciones con el viento solar.

Con respecto a la opción 3, eso sucede, pero es raro. El destino de la mayoría de las partículas pequeñas es caer al Sol o ser expulsadas del sistema solar junto con las partículas que son expulsadas de la superficie del Sol.

"dónde" y "a qué distancia" piden una ubicación o al menos una distancia; pero "escapar" es un verbo. P: ¿Adónde fueron? R: Se escaparon. P: Sí, pero ¿adónde fueron? ¿Hasta dónde llegaron? Si bien esto puede ser una serie de declaraciones verdaderas, no aborda la pregunta tal como está escrita.
@uhoh: La pregunta tal como está escrita no tiene sentido. Escape implica escapar al infinito del pozo de gravedad solar; es decir, el gas que compuso la atmósfera de Marte podría estar ahora en cualquier parte de la galaxia. Nadie puede decir eso. No critique una respuesta perfectamente buena por la calidad de la pregunta. De hecho, la pregunta tal como está escrita no tiene respuesta y debe cerrarse.
@AtmosphericPrisonEscape publique eso como respuesta y veamos cómo vota la gente al respecto. "Escape to infinity" es poco probable, "cualquier lugar de la galaxia" será sorprendente, pero si se puede admitir adecuadamente, será una delicia. Pero simplemente no saber la respuesta uno mismo no hace que la pregunta no tenga sentido a priori . Esta es una pregunta difícil; No todas las preguntas de SE pueden responderse fácilmente.
Estoy de acuerdo con @AtmosphericPrisonEscape: la pregunta tal como está escrita no tiene sentido. Traté de hacer algo que el OP aparentemente odia que haga con preguntas sin sentido, que es leer el sentido en las tonterías.
@DavidHammen a nadie le gusta que las cosas "lean" lo que escriben. ¡Tengo el presentimiento de que si la gente comenzara a leer cosas en tus publicaciones, te irías por las nubes! Si la pregunta no le queda clara o sospecha que podría necesitar mejoras antes de que pueda responder, el paso 1 es publicar un comentario solicitando una aclaración o un ajuste.
Esta respuesta no responde a la pregunta de "¿adónde fue la atmósfera de Marte?" SI la pregunta está mal planteada, entonces puede modificarla para que quede mejor definida, o indicarla tan explícitamente en su respuesta que la pregunta sea difícil de responder concretamente tal como está planteada. Pero ser despectivo y llamarlo "tontería" quizás diga más sobre su enfoque que la pregunta en sí misma, ya que las preguntas inicialmente mal planteadas reciben excelentes respuestas aquí con bastante frecuencia.
@DaddyKropotkin Responde la pregunta. La mayor parte de la atmósfera original de Marte hace tiempo que abandonó el sistema solar, y eso es todo lo que se puede decir.
Bueno. Entonces creo que sería útil si lo dejaras más claro. Tal como está escrito, su respuesta parece simplemente decir "hay tres cosas que les pueden pasar a las partículas pequeñas". Pero no vinculó del todo esos tres puntos con la pregunta del OP, es decir, cómo contribuyeron estos tres puntos/mecanismos con el tiempo a la desaparición de la atmósfera de Marte.