Ich entwickle ein Doppelsternsystem mit mehreren Planeten, von denen einige bewohnbar sein werden. Ich habe auch eine Tabellenkalkulationsdatei mit allen Planeteninformationen, von der großen Halbachse, der Umlaufbahnneigung und dem Argument der Periapsis bis hin zur Masse des Planeten, der Schwarzkörpertemperatur, der Oberflächengravitation und so weiter. Ich versuche herauszufinden, wie man den atmosphärischen Druck auf jedem der Hauptplaneten berechnet. Ich habe hier mehrere andere Posts sowie mehrere Websites durchgesehen und konnte nichts finden, mit dem ich die Gesamtmasse und den Druck der Atmosphäre bestimmen kann.
Als Beispiel sieht einer der Planeten wie folgt aus:
Unter Verwendung der Skalenhöhe habe ich berechnet, dass sich bei 108,7 km 99,99998 % der Atmosphäre darunter befinden werden. Was ich herauszufinden versuche, ist, wie man die 0,02884 kg / mol und das geschätzte atmosphärische Volumen von 8,2086 x 10 ^ 19 Kubikmeter nimmt und einen Oberflächendruck in kPa sowie eine Masse der gesamten Atmosphäre erhält. Ich gehe von ungefähr gleichem Sternwinddruck und einer Magnetosphäre aus, die der der Erde entspricht.
Ich hoffe, eine Formel zu finden, die die verfügbaren Zahlen verwenden kann, aber ich bin für alles offen. Danke an alle.
Sie können eine anständige Annäherung an den Oberflächendruck vornehmen eines Planeten, der nur seine Masse kennt , Radius und atmosphärische Masse :
Andererseits bekommt man die Masse an Atmosphäre definitiv nicht geschenkt – weit gefehlt. Um die Entwicklung der Atmosphäre eines Gesteinsplaneten zu bestimmen, müssen viele Dinge berücksichtigt werden ( siehe z. B. Lammer et al. 2018 , Elkins-Tanton & Seager 2008 , Seager & Deming 2010 ), darunter:
. . . und mehr.
Hinzu kommt die Tatsache, dass unser Beobachtungsverständnis der Atmosphären von Exoplaneten nicht hervorragend ist – insbesondere wenn es um terrestrische Planeten mit geringer Masse geht, obwohl es sich hoffentlich mit dem Start von JWST und besseren spektroskopischen Möglichkeiten verbessern wird. Das bedeutet, dass es auch schwierig ist, einen alternativen Ansatz auszuprobieren: Betrachten Sie vorhandene Datenpunkte und versuchen Sie, daraus zu extrapolieren, im Gegensatz zu einer Berechnung nach den ersten Prinzipien.
Ansatzpunkte gibt es sicherlich. Lammeret al. diskutieren, wie viel molekulare Wasserstoffatmosphäre ein felsiger Kern früh ansammeln wird (siehe Abb. 2; die wahre Masse des Planeten wird natürlich größer sein als nur die anfängliche Kernmasse). Das meiste davon wird im Fall von erdähnlichen Planeten durch hydrodynamische Flucht verloren gehen. Angenommen, Sie interessieren sich für die langfristige Zusammensetzung und Entwicklung, stellen Elkins-Tanton & Seager einige Modelle vor, die Ihnen helfen könnten, die Atmosphäre abzuschätzen, die der Planet später durch Entgasung entwickeln wird; Es gibt zu viele Details, als dass ich sie hier vorstellen könnte. Als Beispiel kann jedoch ein Planet mit einer Zusammensetzung der CV-Chondritenklasse eine Atmosphäre entwickeln, die aus zusammengesetzt ist aus Wasser, von Wasserstoff, von Stickstoff und von Kohlenstoff, was sich zu einer ziemlich hohen atmosphärischen Masse von summiert , mit die Masse des Planeten.