Mögliche atmosphärische Zusammensetzungen in einem bestimmten Temperaturbereich?

Ich erstelle ein planetarisches Klassifikationssystem für ein Science-Fiction-Universum. Im Moment stütze ich einen Teil davon auf Sudarskys theoretische Klassifizierung von Gasriesen ( https://en.m.wikipedia.org/wiki/Sudarsky%27s_gas_giant_classification ), die Gasriesen nach der Wolkenzusammensetzung klassifiziert, in der sie wahrscheinlich zu finden sind einen bestimmten Temperaturbereich. Ich plane, diese Klassifikationen auf terrestrische Planeten auszudehnen.

Sudarsky klassifiziert sie wie folgt:

Klasse I: weniger als 150 K, Ammoniakwolken

Klasse II: Unter 250 K Wasserwolken

Klasse III: Zwischen 350 K und 800 K, keine Wolken

Klasse IV: über 900 K Alkalimetallwolken

Klasse V: über 1400 K Silikatwolken.

Meine Frage ist zweigeteilt:

  1. Welche anderen Verbindungen können in diesen Temperaturbereichen Wolken erzeugen?
  2. Was sind einige wahrscheinliche Zusammensetzungen für die Atmosphären selbst in diesen Temperaturbereichen?

Bearbeiten: Zur Verdeutlichung gilt dies speziell für terrestrische Planeten mit Atmosphären (<4 Erdmassen) und nicht für Gasriesen oder Gaszwerge, von denen ich weiß, dass sie in jedem Temperaturbereich hauptsächlich Wasserstoff / Helium sind.

Antworten (1)

Welche anderen Verbindungen können in diesen Temperaturbereichen Wolken erzeugen?

Das erste offensichtliche, das Sie vermissen, ist Methan ... Titan zum Beispiel hat Wolken aus Methan (oder möglicherweise Ethan), die wahrscheinlich Methanregen erzeugen können.

Die zweite offensichtliche ist Schwefelsäure, wie sie in der Atmosphäre der Venus dargestellt ist , die aus Schwefeldioxid, Kohlendioxid und Wasser hergestellt wird. Es ist eher ein Dunst als schöne Wolken zu bilden, aber es ist ein wichtiger undurchsichtiger Flüchtiger, also werde ich ihn hier einschließen. Io bekommt auch Schwefeldioxid, aber viel weniger davon und bildet daher keine Wolken. Andere an Sulfat-Aerosolen reiche Atmosphären scheinen durchaus plausibel und könnten sich ebenfalls aus Schwefelwasserstoff bilden .

Ich glaube, dass es unter den richtigen Bedingungen auch möglich ist, CO 2 -Wolken zu bekommen ... Mars entwickelt diese manchmal, aber ich weiß nicht, ob Sie wahrscheinlich eine signifikante Wolkenbildung bekommen werden, wie Sie es z. B. bekommen könnten. Wasser, aber ich füge es der Vollständigkeit halber hinzu.

Es gibt wahrscheinlich einige andere flüchtige Stoffe, die Wolken bilden könnten , aber ich weiß nicht, was sie sein könnten. Wenn Sie sich ausreichend interessiert fühlen, können Sie auf der Astronomie-SE-Site nachfragen.

Was sind einige wahrscheinliche Zusammensetzungen für die Atmosphären selbst in diesen Temperaturbereichen?

Ein möglicherweise nützliches Zauberwort ist hier Jeans' Escape oder atmosphärische Flucht . Wenn die Temperatur hoch genug oder die Schwerkraft niedrig genug ist, werden leichtere flüchtige Stoffe einfach aus der Atmosphäre eines Planeten in den Weltraum entweichen. Das ist zum Beispiel mit dem Wasserstoff und Helium der Erde passiert. Die Atmosphäre wird daher größtenteils aus den leichtesten flüchtigen Stoffen bestehen, die zu schwer sind, um über geologische Zeitskalen zu entweichen.

Dieses praktische Diagramm taucht überall auf:

Das Escape-Diagramm von Jeans

Das zugrunde liegende Prinzip könnte auf jede Volatilität ausgeweitet werden, die Ihnen gefällt. Beachten Sie, dass andere Effekte (z. B. der Druck des Sonnenwinds auf Welten ohne Magnetfeld) selbst auf relativ großen, kühlen Welten wie dem Mars Atmosphären entfernen.

Dies sollte Ihnen auch zeigen, dass die vereinfachende temperaturbasierte Kategorisierung, die Sie oben erhalten haben, auch von anderen Faktoren abhängen kann:

Klasse III: Zwischen 350 K und 800 K, keine Wolken

Sudarskys Klassen mögen für Gasplaneten geeignet sein, aber nicht für terrestrische ... Gliese 1214b scheint eine Wasserwelt mit einer Temperatur von 400-550K zu sein und könnte tatsächlich Wolken haben . Offensichtlich gibt es hier einige Spekulationen, aber es ist wichtig zu erkennen, dass jedes Klassifizierungssystem unvollkommen sein wird.