¿Usar la temperatura para contener una atmósfera?

Una nota de física antes de comenzar:
todas las atmósferas se escapan, siempre.
El problema es que algunos cuerpos tienen tasas de escape tan bajas que no nos damos cuenta en la escala de tiempo de la edad del universo.

Dicho esto, lo que estás buscando aquí suena como una trampa fría .
Necesitas una capa de una especie química S a cierta altura$H_0$que se forma en$H_0$de otras especies a continuación y es muy bueno para enfriar. Un ejemplo de esto podría ser el monóxido de carbono en la atmósfera de Plutón , pero la Tierra no tiene refrigerantes realmente fuertes. La atmósfera de la Tierra se está enfriando principalmente de forma pasiva porque todas las cosas simplemente son transparentes o casi transparentes (excepto los gases de efecto invernadero).

Los constituyentes de S pueden aflorar desde abajo por convección o difusión o, por supuesto, por tecnología.
Entonces, las propiedades de enfriamiento de S conducirán a la desaceleración local de las moléculas en$H_0$, así como un aumento en la densidad de la capa en la que reside S.
La desaceleración en las velocidades moleculares individuales evitará que Jeans escape y la sobredensidad evitará que se lance un escape hidrodinámico de la atmósfera.

Un poco más de ciencia dura , si está interesado:
dependiendo de la cantidad de modelado físico que desee poner en la atmósfera de su luna, debe satisfacer eso$H_0 < r_s$, con$r_s = \frac{GM_{planet} \mu}{4 k_B T}$siendo el punto sónico,$\mu$la masa molecular media,$T$la temperatura en el punto sónico, para evitar el escape hidroeléctrico. También debe ser$H_0 < r_e$, con$r_e$siendo la exobase de la atmósfera, para evitar que Jeans escape (en su mayoría).
Además, es posible que no sienta demasiado calor en la superficie, ya que cualquier atmósfera solo permitirá un cierto aumento de temperatura por km, por lo que cuando ponga$H_0$demasiado cerca de la superficie, la superficie estará fría. Si pones$H_0$demasiado lejos de la superficie, puede ser cálido y acogedor, pero podría alcanzar el punto sónico o la exobase.

Sí. Una cosa refrescante podría funcionar para mantener la atmósfera. Si el Demonio de Maxwell estuviera estacionado en el borde del espacio y ralentizara las partículas de aire superiores, tenderían a querer volver a sumergirse, creando presión de aire. Si funcionaría dependería de otros factores, como el viento solar que despoja a la atmósfera.