Atmosphärische Eigenschaften eines schwereren erdähnlichen Planeten

Ich versuche Wege zu finden, um die Dichte und Zusammensetzung eines erdähnlichen Planeten zu bestimmen. Nehmen wir für das "Experiment" an, dass der Planet in jeder physikalischen Hinsicht mit der Erde identisch ist, außer dass er die 1,25-fache Masse hat. Wenn die atmosphärische Zusammensetzung der Erde zu 78 % aus Stickstoff, 21 % Sauerstoff und dem Rest aus verschiedenen anderen Gasen besteht, wie würde die atmosphärische Zusammensetzung aussehen, wenn der Planet massereicher wäre?

Nehmen wir weiter an, dass der Planet auf die gleiche Weise entstanden ist und der Mond auf die gleiche Weise entstanden ist.

Was mich interessiert, ist: Führt dieser Unterschied dazu, dass sich aufgrund einer höheren Fluchtgeschwindigkeit viel leichtere Elemente in der Atmosphäre befinden? Und wenn ja, würde die Schwerkraft einen größeren atmosphärischen Druck verursachen?

(1) Nein, die Masse des Planeten bestimmt nicht die Zusammensetzung seiner Atmosphäre. Erde und Venus haben ungefähr die gleiche Masse, aber sehr unterschiedliche Atmosphären. Und sogar die Erde allein begann mit einer sehr, sehr unterschiedlichen Atmosphäre; die gegenwärtige atmosphärische zusammensetzung ist das werk biologischer aktivität von milliarden von jahren. Vor vier Milliarden Jahren bestand die Erdatmosphäre hauptsächlich aus Stickstoff und Kohlendioxid. (2) Der wichtigste Faktor für den atmosphärischen Druck ist einfach, wie viel Atmosphäre ein Planet hat. Venus und Erde haben die gleiche Masse, aber die Venus hat viel mehr Atmosphäre.
@AlexP danke, das war mehr oder weniger das, was ich für eine Antwort erwartet hatte. Kennen Sie aus Neugier irgendwelche Programme, mit denen Sie mit atmosphärischen Kompositionen herumspielen können?
Ich stimme zu, dass das Leben planetarische Gase grundlegend verändern würde. Weiß jemand, ob das Argon auf dem Mars einfach eine Wirkung von so viel weniger anderen Gasen oder von den örtlichen Bedingungen abhängig ist? Wie wäre es mit der Wirkung der Nähe zur Sonne, die Gase abbläst? Würde ein größerer Mars mehr Gase haben als die Erde (und somit möglicherweise kalt, aber bewohnbar sein, oder sogar mehr Wärme speichern und möglicherweise wärmer sein als jetzt)?

Antworten (2)

Nehmen Sie Erde, Venus und Mars.

Erde :

Trockene Luft enthält volumenmäßig 78,09 % Stickstoff, 20,95 % Sauerstoff, 0,93 % Argon, 0,04 % Kohlendioxid und geringe Mengen anderer Gase.

Venus :

Die Atmosphäre der Venus ist die Gasschicht, die die Venus umgibt. Es besteht hauptsächlich aus Kohlendioxid und ist viel dichter und heißer als das der Erde. Die Temperatur an der Oberfläche beträgt 740 K (467 ° C, 872 ° F) und der Druck beträgt 93 bar (1.350 psi).

Mars :

Es besteht hauptsächlich aus Kohlendioxid (95,32 %), molekularem Stickstoff (2,6 %) und Argon (1,9 %). Es enthält auch Spuren von Wasserdampf, Sauerstoff, Kohlenmonoxid, Wasserstoff und anderen Edelgasen. Die Atmosphäre des Mars ist viel dünner als die der Erde. Die durchschnittliche Flächenpressung beträgt nur etwa 610 Pascal

Die Oberflächengravitation kann sich auf die in der Atmosphäre eines Planeten eingeschlossenen Arten auswirken, aber das ist nur ein Faktor. Das Leben auf der Erde zum Beispiel hat seine atmosphärische Zusammensetzung dramatisch verändert, indem es den gesamten Sauerstoff, den wir heute atmen, eingeführt und den größten Teil des Kohlendioxids entfernt hat.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie Sie der obigen Grafik entnehmen können, könnte eine etwas massereichere Erde bei gleicher Oberflächentemperatur beginnen, etwas Helium in ihrer potenziellen Atmosphäre zu halten.

Die reale Atmosphäre würde auch von zusätzlichen lokalen Prozessen abhängen, wie Anwesenheit/Abwesenheit von Leben, Vulkanismus und so weiter.

Zur ersten Frage: Die Atmosphäre würde nicht von der Masse eines Planeten beeinflusst werden, denn Sie können sehen, dass die Atmosphäre der Venus viel dichter ist als die der Erde.

Die Zusammensetzung ist die gleiche wie die der Erde, aber die Masse ist anders. Natürlich gibt es noch andere wichtige Faktoren, zum Beispiel wenn sich jemals Leben entwickelt hätte, in welchem ​​Fall sich die Atmosphäre verändern und je nach Art des Organismus Sauerstoff oder Kohlenstoff hinzufügen würde.

Da es eine höhere Dichte gibt, werden die Atmosphärengase aufgrund der Gravitationswirkung kompakter und schwerer, und es würde eine höhere Atmosphärendichte geben.

Atmosphärische Eigenschaften eines schwereren erdähnlichen Planeten
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