¿Puede la gravedad de un planeta arrancar la atmósfera de su luna?

Todos sabemos que las erupciones solares pueden desgarrar la atmósfera de un planeta si el campo magnético es débil. Las erupciones solares viajan a una velocidad tremenda, por lo que cuando golpean las moléculas de gas de una atmósfera, las moléculas son expulsadas por la atracción gravitatoria y arrojadas.

¿Puede la gravedad de un planeta gigante sacar la atmósfera de su luna? ¿Es suficiente la gravedad para sacar su atmósfera o necesitamos una fuerza/impacto instantáneo para volar una atmósfera?

Respuestas (2)

Para empezar, probablemente sea raro que las lunas tengan atmósferas. Los planetas no generan erupciones solares. Los planetas emiten radiación térmica como resultado de su calor y, durante la formación y la colisión, los planetas pueden calentarse significativamente. Se cree que la Tierra brilló al rojo vivo después del impacto gigante teórico y ese calor en realidad puede haber ayudado a darle a la Luna su corteza torcida. Vea la parte de Earthshine de este artículo . Es poco probable que la Luna, que también brilló al rojo vivo después de formarse, haya tenido una atmósfera, pero en teoría, un planeta caliente podría despojar térmicamente a una luna cercana si esa luna tuviera una atmósfera.

Un planeta con una temperatura superficial de un par de miles de grados podría calentar el lado cercano de su luna más que la estrella que ambos orbitan, quizás emitiendo suficiente calor para causar la pérdida de la atmósfera de la luna a través del escape térmico o de Jeans , que es básicamente un producto de la temperatura atmosférica superior y la velocidad de escape. Puede que ni siquiera sea tan raro que las lunas reciban más calor de los planetas que orbitan que la estrella que ambos orbitan cuando el planeta está sufriendo un bombardeo suficiente.

Una segunda forma en que un planeta podría despojar a la atmósfera de una luna es si la luna estaba cerca del límite de Roche del planeta . La atmósfera está menos unida gravitacionalmente e incluso si la luna se mantiene unida cómodamente fuera del límite de Roche, su atmósfera se extendería millas por encima de su superficie y estaría menos unida gravitatoriamente donde sería posible una eliminación atmosférica gradual.

Para empezar, las lunas rara vez tienen atmósferas, pero las lunas de hielo a la temperatura adecuada pueden generar atmósferas a través de la desgasificación. Plutón, por ejemplo, tiene una atmósfera tenue debido a la descongelación del nitrógeno congelado y otros hielos en su superficie y la baja gravedad de Plutón significa que esta atmósfera está muy dispersa y puede extenderse bastante lejos del planeta, lo suficiente como para que Plutón y su luna Caronte puedan intercambio de atmósfera (advertencia de un grano de sal con ese artículo, decir que comparten una atmósfera es una interpretación con la que no estoy 100% cómodo, pero el artículo señala que una atmósfera puede ser tenuemente sostenida por un objeto de gravedad comparativamente baja como Plutón, y como resultado, afectado e incluso compartido con un objeto cercano en una órbita cercana).

Una tercera forma teórica en que un planeta podría despojar a una luna de su atmósfera sería a través del magnetismo. El enorme campo magnético de Júpiter genera un cinturón de radiación que se extiende más allá de sus lunas internas, ciertamente más allá de las 3 internas de sus 4 lunas galileanas. La alta temperatura de las partículas cargadas en el cinturón de radiación de un planeta podría despojar a una luna de su atmósfera de manera similar a como el viento solar puede despojar a los planetas de la suya.

Acabas de preguntar sobre la gravedad y te di tres escenarios posibles; Los cinturones de radiación y la radiación térmica no son gravedad, pero teóricamente podrían despojar a una luna de su atmósfera. El escenario límite de Roche se basa esencialmente en la gravedad, por lo que la respuesta es sí, es posible. En realidad, no es la gravedad, sino las fuerzas de marea, que es un producto de la gravedad, lo que puede despojar a la atmósfera de una luna cerca del límite de roche de su planeta.

Las lunas con atmósferas son probablemente bastante raras y las lunas que orbitan cerca de los límites de Roche de su planeta también son bastante raras. Por lo tanto, podría ser un escenario raro en el que las dos situaciones coincidan.

Posiblemente un caso extremo del límite de Roche (descrito acertadamente por el usuario LTK) una luna con atmósfera en una órbita baja podría conducir a fuerzas de marea que deforman la atmósfera hasta el punto de que al menos parte del gas se libera de la gravedad de la luna. campo. No contaría con eso, ya que es un poco difícil imaginar que el planeta en sí no tenga atmósfera.

Fobos, por ejemplo, orbita dentro del límite de Roche de Marte y se mantiene unido por la tensión superficial. Phobos es demasiado pequeño para una atmósfera, pero demuestra el escenario. Si te pararas en la superficie de Fobos, ya sea cerca de Marte o frente a Marte, la fuerza de marea de Marte te sacaría del planeta. Efectivamente tiene gravedad negativa debido a la fuerza de marea de Marte. Es posible que las atmósferas se mantengan más sueltas, pero la Luna tendría que estar cerca del límite de Roche y lo suficientemente grande como para tener una atmósfera. Es poco probable pero posible.