Si el oxígeno fuera abundante en Neptuno, ¿habría combustión?

Dado que Neptuno/Urano tienen altos porcentajes de metano, ¿no sería muy probable que hubiera combustión (provocada por las tormentas eléctricas o cualquier otro factor) si el oxígeno fuera abundante?

¿Se quemará el hidrógeno también?

Neptuno

Creo que necesitamos un buen nivel de temperatura. La gasolina helada tampoco se quemará.

Respuestas (3)

"A gran altura, la atmósfera de Neptuno es 80% hidrógeno y 19% helio" ( Wikipedia ). No hay abundancia significativa de oxígeno libre para reaccionar.

Una fuente de oxígeno podría arder fácilmente en Neptuno, como una fuente de hidrógeno en la Tierra. O tome una muestra de la atmósfera de Neptuno. Se quemaría fácilmente en la atmósfera de la Tierra.

La combustión de hidrógeno y oxígeno es suficientemente exotérmica (483,6 kJ/mol de O2) para mantener la combustión incluso a las bajas temperaturas de Neptuno, siempre que la presión atmosférica sea lo suficientemente alta: con una constante de gas de aproximadamente 8,3 J/mol K, el gas puede ser fácilmente calentado hasta el punto de combustión por la energía liberada por la combustión.

Suponiendo que se proporcione oxígeno, lo suficiente para quemar hidrógeno y trazar hidrocarburos: después de la explosión y la condensación, Neptuno obtendría un enorme océano de agua, que luego se congelaría en agua helada, con una atmósfera de helio y algunos gases menos abundantes como el CO2, nitrógeno y argón, trazas de vapor de agua. Trazas de hidrógeno y metano podrían sobrevivir a la presencia de oxígeno. Por lo tanto, algo de oxígeno permanecería en la atmósfera. La mayor parte del CO2 se resolvería en el hielo de agua.

La densidad media de Neptuno aumentaría, se encogería un poco, el núcleo se comprimiría y calentaría por compresión adiabática .

Antes de la combustión, la gravedad de Neptuno es lo suficientemente fuerte como para contener una atmósfera de hidrógeno, el gas más fácil de escapar. Por lo tanto, el planeta más denso después de la combustión no mejoraría significativamente su capacidad para mantener una atmósfera: la velocidad de escape de Neptuno es de 23,5 km/s, la temperatura de su superficie es inferior a 100K. Con constante de Boltzmann k = 1.38 ⋅ 10 − 23 j / k y mi = 3 k T / 2 obtenemos

mi = 3 ⋅ 1.38 ⋅ 10 − 23 j / k  o  4.14 ⋅ 10 − 21 j  a  100 k
por un promedio H 2 molécula con una masa de aproximadamente 3.35 ⋅ 10 − 27 k gramo . Por lo tanto, para la velocidad de escape de Neptuno, la energía cinética de una molécula de hidrógeno es
mi = 0.5   metro v 2 = 0.5 ⋅ 3.35 ⋅ 10 − 27 k gramo ⋅ ( 23.5 ⋅ 10 3 metro / s ) 2 = 9.25 ⋅ 10 − 19 j .
Por tanto, la energía necesaria para escapar es más de 200 veces la energía cinética de las moléculas de hidrógeno; no hay forma de escapar, se necesitarían 2000 K o más para dejar escapar algo de hidrógeno con el tiempo (para estar por debajo de un factor de aproximadamente diez entre las dos energías). El hidrógeno atómico fotolítico disociado aún necesitaría más de 1000K para escapar.

La probabilidad de atrapar asteroides o cometas se reduciría debido al radio reducido, si la masa total se ajusta a la masa antes de la combustión, ya que los asteroides no alcanzarían el planeta en lugar de golpearlo.

Entonces, si se encontrara oxígeno en Neptuno, lo suficiente como para quemar todos los demás gases, ¿en qué se convertiría (el planeta)?
Se agregó el caso a la respuesta.
Excelente, muchas gracias.. Otro asunto que espero puedas agregar a tu respuesta; ¿Neptuno comenzaría ahora a recolectar gases nuevamente ya que la gravedad ahora sería significativamente mayor en la superficie y este nuevo planeta actuaría como su núcleo?
No lo haría. Calculado en detalle por qué.
No entiendo el "por qué" de lo que tengo miedo. Pero supongo que estás preguntando por la gravedad en la superficie. Supuse que debido a que a medida que el planeta se encoge y se vuelve más denso, la superficie estará más cerca del centro de gravedad. Por supuesto, supongo que la masa no cambiaría, por lo que la gravedad general seguiría siendo la misma. Si esa no es la pregunta, por favor aclare.
Eso no quiere decir que sea una pregunta. Quise decir que calculé la razón.
Eso fue muy útil, estoy de acuerdo contigo. Muchas gracias: D
Deberíamos hacer eso. Un planeta en llamas se vería muy bien.
Supongo que hay oxígeno en Neptuno, pero todo está encerrado en agua congelada y dióxido de carbono; no es el tipo de cosas que verás en la atmósfera superior. Parece que verificar los rayos en Neptuno no es una alta prioridad: onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/GL016i008p00937/abstract pero su temperatura de 30,000 kelvins más o menos debería ser lo suficientemente alta como para desencadenar reacciones de oxidación incluso en los bordes oscuros del sistema solar.

Gerald citó Wikipedia: "A gran altura, la atmósfera de Neptuno es 80% hidrógeno y 19% helio".

Es interesante leer que lo que vemos de la atmósfera de Neptuno es solo la parte superior de la atmósfera. Por lo tanto, la composición atmosférica siempre declarada de Neptuno de 80% de hidrógeno y 19% de helio solo se aplicaría a esta capa exterior.

www.Quora.com: "En sus formas diatómicas, que es como comúnmente las encontramos, una molécula de oxígeno pesa 32 y una molécula de hidrógeno pesa 2. Así que el oxígeno es 16 veces más pesado que el hidrógeno".

Dado que el oxígeno, que respiramos, es uno de los gases más pesados, podría existir bastante cerca de la superficie de Neptuno.

Es poco probable que haya oxígeno libre. Habría suficientes rayos aleatorios para encenderlo en algún momento y luego no habría oxígeno libre.

La transmutación de elementos de uno a otro se había entendido desde 1901 como resultado de la desintegración radiactiva natural, pero cuando Rutherford proyectó partículas alfa de la desintegración alfa en el aire, descubrió que esto producía un nuevo tipo de radiación que resultó ser núcleos de hidrógeno (Rutherford llamó estos protones). La experimentación posterior mostró que los protones provenían del componente nitrógeno del aire, y se dedujo que la reacción era una transmutación de nitrógeno en oxígeno en la reacción 14N + α → 17O + p Esta fue la primera reacción nuclear descubierta. Podríamos usar esta reacción para terraformar a Neptuno a nuestro gusto.

Ese es un buen ejemplo, pero requiere mucha energía. El truco con Neptuno es despojarlo de su hidrógeno, pero tiene mucho hidrógeno, la masa de la Tierra quizás más.
Se necesitaría una civilización de nivel superior para lograrlo. Pero me gusta.
Esto no parece ser una respuesta a la pregunta.
Si el oxígeno fuera abundante en Neptuno, ¿habría combustión?
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