Pregunta similar aquí .
Sabemos con certeza que el campo magnético protege a los planetas del viento solar, un viento de iones cargados dañino, continuo y que destruye la atmósfera. Por lo tanto, un planeta protegido por un campo magnético tendrá una atmósfera estable. Viceversa.
Ahora echemos un vistazo a algunos ejemplos que lógicamente se ajustan a esta teoría.
Tierra
La Tierra tiene un núcleo exterior de hierro líquido que conduce la electricidad generada por convección para formar [técnicamente] un enorme electroimán. Este campo magnético protege a la Tierra del viento solar que despoja a su atmósfera. Podemos ver su efecto mirando a la Tierra actualmente, no necesariamente afectada por el efecto dañino de dicho viento en la atmósfera, solo para tener daños menores por impactos directos de CME.
Marte
Marte solía tener un campo magnético. De hecho, algunos análisis de los campos de la corteza realizados recientemente por robots enviados a Marte han demostrado que Marte puede haber tenido incluso un campo magnético más fuerte que la Tierra. Lamentablemente, alrededor de 4 bya [según Wikipedia], los repetidos bombardeos de grandes objetos celestes que interrumpieron el interior, o la solidificación de su núcleo externo han causado la degradación de los mismos. En consecuencia, la atmósfera de Marte está siendo despojada constantemente por el viento solar, y su atmósfera es drásticamente más delgada que la inicial.
Obviamente, estos son algunos ejemplos bastante sencillos que encajan muy bien con la primera declaración.
Entonces, hay dos planetas bastante contradictorios.
Venus
Venus no tiene campo magnético. Tiene una cola magnética muy pequeña y diluida según Wikipedia, donde ocurren reconexiones y muchos eventos diferentes. El viento solar transporta las líneas del campo magnético del sol que envuelven a Venus formando un campo magnético inducido no muy protector y, según Wikipedia, nuevamente el área de magnetopausia e ionopausia es una barrera fuerte [relativamente] que evita que el viento solar penetre más profundamente en el atmósfera. Sin embargo, esto ofrece en toda poca protección a la Venus. Por lo tanto, naturalmente, esperaríamos que Venus actúe como Marte, con su atmósfera despojada en unos pocos millones/billones de años. Sin embargo, este no es el caso. A primera vista, lo que es más interesante es que Venus orbita más cerca del Sol que Marte, lo que significa que recibe una "dosis" más alta del Viento Solar, que debería despojarse de la atmósfera con bastante rapidez. Aún más interesante es que Venus tiene una atmósfera más espesa que la Tierra.
En la otra pregunta que vinculé, MacUserT dijo que
...la interacción directa de la ionosfera de Venus con los vientos solares provoca un campo magnético inducido externamente...
Incluso si este fuera el caso, Venus carece de un campo magnético intrínseco [autogenerado], que es la protección "principal". Incluso con este campo inducido, esta protección no es suficiente, ya que el viento solar [según space.com] penetra relativamente profundamente en la exosfera planetaria y provoca una pérdida sustancial de la atmósfera. Esta pérdida, como la Tierra a través de sus polos y la cola, ocurriría principalmente en la cola de la magnetosfera inducida. Las principales pérdidas serían los iones de hidrógeno, helio y, según Wikipedia, también los iones de oxígeno.
Entonces, mi pregunta es cómo Venus está exactamente protegido por este "campo inducido" y cuál es el poder del campo. ¿Cuánta atmósfera pierde Venus en un día y cómo se genera este campo inducido?
Ahora, miremos otro planeta con puntos de vista opuestos.
Mercurio
Mercurio tiene un núcleo grande Mercurio también tiene un núcleo exterior líquido. También está girando sustancialmente lo suficientemente rápido como para generar un campo magnético más fuerte que el que tienen ahora Marte y Venus [es de 300 nT]. Sin embargo, debido a su órbita cercana, enfrenta 3 veces más presión del viento solar que la de Venus. Esto no significa necesariamente que no pueda soportar una atmósfera. Mi maestro dijo que Mercurio tiene una atmósfera muy delgada que el Sol está constantemente despojando de gases como H, He, O, Na, Ca, K y muchos otros elementos de la corteza planetaria.
Sin embargo, dado que tiene un fuerte campo magnético relativamente hablando, ¿no significa que al menos debería tener más o menos la densidad de la atmósfera de Marte? ¿Qué protección ofrece el campo magnético de no ser así?
Puede estar confundido, así que supongo que pondré mis preguntas a continuación :
Dado que Mercurio tiene un campo magnético relativamente fuerte, ¿no significa que debería tener al menos más o menos la densidad de la atmósfera de Marte? ¿Qué protección ofrece el campo magnético de no ser así?
Answered
Entonces, mi pregunta es cómo Venus está exactamente protegido por este "campo inducido" y cuál es el poder del campo. ¿Cuánta atmósfera pierde Venus en un día y cómo se genera este campo inducido?
Answered
La respuesta de usrLTK proporciona muchos buenos detalles y, en particular, explica por qué Mercurio no tendría mucha atmósfera.
Permítanme complicar un poco el panorama señalando que algunas investigaciones recientes indican que los campos magnéticos pueden no ser los dispositivos de protección atmosférica automáticos y garantizados que sugiere la sabiduría convencional. En particular, Gunell et al. (2018) señalan que los campos magnéticos planetarios pueden, en algunas circunstancias, aumentar la pérdida atmosférica (básicamente, las cúspides y los casquetes polares del campo magnético pueden acelerar los iones atmosféricos hacia el espacio). Sus cálculos sugieren, por ejemplo, que si Venus tuviera un campo magnético tan fuerte como el de la Tierra, perdería atmósfera más rápido de lo que lo hace actualmente. Mientras tanto, si la Tierra tuviera solo un campo magnético inducido débil al estilo de Venus, perdería hidrógeno un poco más rápido pero oxígeno más lentamente.de lo que lo hace ahora.
Curiosamente, Venus actualmente está perdiendo atmósfera a un ritmo de aproximadamente 0,5 kg/s, mientras que la Tierra está perdiendo atmósfera a 1,4 kg/s, casi tres veces más rápido que Venus. (Para Marte, la tasa está entre 0,7 y 2,1 kg/s).
Si estoy leyendo su pregunta correctamente, su sugerencia es que Mercurio, que tiene un campo magnético pequeño, debería tener algo de atmósfera, tal vez más atmósfera que Marte, sin campo magnético, aunque Marte tiene algunas regiones de campo magnético generadas en la superficie, simplemente carece de un campo generado por su núcleo.
La eliminación solar debido a la falta de campo magnético no es el único factor en el mantenimiento de la atmósfera de un planeta. También existe el escape térmico o escape de Jeans , que ocurre cuando las moléculas de gas de la atmósfera superior se mueven lo suficientemente rápido como para escapar de la gravedad del planeta. Es un subproducto de la temperatura y la velocidad de escape.
Es probable que factores adicionales jueguen un papel, como la desgasificación o la cantidad de atmósfera que había al principio, o los impactos de meteoritos muy grandes.
El escape de los jeans puede ocurrir ya sea que haya un campo magnético o no. Mercurio tiene la temperatura de la atmósfera superior más alta de los planetas (Venus tiene la temperatura de la superficie más alta, no la temperatura de la atmósfera superior), y tiene la velocidad de escape más baja, por lo que es el peor de los 8 planetas para mantener una atmósfera. Según la temperatura y la velocidad de escape, Mercurio pierde CO2, que es el gas común más pesado, por lo que, incluso si Mercurio tuviera el campo magnético más fuerte imaginable, perdería su atmósfera.
Marte es mucho más frío con una velocidad de escape ligeramente mayor, por lo que mantiene mejor su atmósfera, al menos contra el escape térmico. Marte debería retener la mayor parte del CO2 y quizás también su N2, pero un fuerte viento solar puede despojar a un planeta de moléculas de gas que no pueden escapar térmicamente, por lo que se deben considerar ambos métodos de pérdida atmosférica.
Es muy probable que Marte alguna vez tuvo una atmósfera. Su hielo polar y lechos de ríos secos apoyan esa conclusión.
Asumiendo que los tuvo en el pasado, Marte puede haber perdido sus gases más ligeros, como el amoníaco (NH3), el metano (CH4) y el vapor de agua (H20) como resultado del escape atmosférico, incluso antes de que perdiera su campo magnético.
Marte también puede haber perdido una parte de su atmósfera durante un impacto gigante .
Y, aunque no está directamente relacionado con su pregunta. Mercurio realmente no tiene lo que yo llamaría una atmósfera, tiene una exosfera , que algunas personas llaman atmósfera, pero creo que esa es una terminología pobre. La exosfera de Mercurio es creada por el mismo proceso que despojó a Marte de su atmósfera: el viento solar.
En el caso de Venus, aunque el campo magnético inducido es considerablemente más débil y se aleja menos del planeta que el de la Tierra, proporciona cierta protección a la atmósfera de Venus. Pregunta de intercambio de pila sobre eso aquí . Creo que la respuesta podría entrar en más detalles, pero capta la esencia.
Venus en realidad está perdiendo atmósfera por el viento solar , pero tiene suficiente como para que la tasa de pérdida no haya despojado al planeta, y puede que no ocurra durante mucho tiempo, tal vez cuando el sol se expanda un poco. . . pero solo estoy tirando eso por ahí).
No sé cuán precisos son los datos sobre esto, pero el campo magnético de Venus ofrece cierta protección, al igual que la gravedad de Venus en relación con la de Marte y la gran cantidad de atmósfera que tiene Venus también ofrece cierta protección. La extracción solar se basa en colisiones, por lo que es probable que una partícula solar solo elimine una molécula de gas. (un poco sorta). El viento solar está bastante disperso, por lo que la eliminación solar tarda mucho tiempo en hacer efecto. Siento que debo agregar que, según mi conocimiento, que Marte perdió su atmósfera por la eliminación solar generalmente está de acuerdo, pero no es 100% seguro. Personalmente, me gusta que el gran impacto del meteorito también juegue un papel, pero en su mayoría estoy adivinando.
Para obtener un mejor modelo de pérdida atmosférica, necesitaríamos saber cómo eran las atmósferas del planeta hace miles de millones de años, y no tenemos esa información, por lo que hay algunas incógnitas sobre las tasas de pérdida.
El nitrógeno y el oxígeno tienen momentos paramagnéticos (fuertes) mientras que el dióxido de carbono tiene un momento diamagnético.
Los momentos paramagnéticos suelen ser mucho más fuertes que los momentos diamagnéticos.
Dado que el dióxido de carbono es un gas traza pesado, rara vez abandona la troposfera.
Además, dado que Venus gira en la dirección opuesta a todos los demás planetas del sistema solar, se conjeturó que Venus podría haber tenido una colisión con un objeto rico en carbono en el pasado lejano.
Y dado que la Tierra y Marte están a favor del viento de Venus, la mayor parte del carbono en la Tierra y en Marte fue el resultado de esa colisión.
Mercurio tiene un poco de carbono, pero el Sol es una estrella de metal pesado (el helio se considera un metal pesado) donde el 1% del Sol es oxígeno: todos los elementos que se encuentran en la superficie de Mercurio pueden ser producidos por el Sol a partir de ese 1 %
Extraño caminante
Max0815
Extraño caminante
Max0815
Max0815
Extraño caminante
Max0815