Warum haben Gasriesen klar abgegrenzte Oberflächen, während die Erdatmosphäre ins All übergeht?

Ich habe gerade diesen Forbes-Artikel gesehen .

Warum scheinen Gasriesen klar abgegrenzte Oberflächen zu haben, während die Erdatmosphäre in den Weltraum übergeht?

Ist es nur eine Frage der Größenordnung? Oder gibt es eine Art "Oberflächenspannung" für das Wasserstoffgas?

Duplikat der Frage auf der Physics.SE-Site: physical.stackexchange.com/questions/26764/…
Beachten Sie auch die Erwähnung von „beeindruckenden Bildverarbeitungsfähigkeiten“ in diesem Artikel.

Antworten (1)

In einer isothermen Atmosphäre ist die exponentielle Skalenhöhe der Atmosphäre

H ∼ k B T μ G ,
Wo G ist das Gravitationsfeld, μ ist die mittlere Masse eines Teilchens und T ist die Temperatur (in Kelvin).

dh der Druck/die Dichte der Atmosphäre fällt exponentiell mit einer e-Faltungshöhe, die durch den obigen Ausdruck gegeben ist.

Ich nehme an, was zählt, wenn Sie sich ein Foto ansehen, ist, wie diese Höhe mit dem Radius des Planeten verglichen wird.

H R ∼ k B T μ G R

Jupiter hat die halbe Temperatur, den 11-fachen Radius und die 3-fache Schwerkraft der Erde. Jedoch μ etwa zehnmal kleiner ist (Wasserstoff gegenüber Stickstoff/Sauerstoff). Insgesamt bedeutet das H / R denn Jupiter ist 5- bis 10-mal kleiner als die Erde und erscheint daher "schärfer".

EDIT: Wenn Sie einige vernünftige Zahlen für Jupiter eingeben ( T ∼ 130 K, μ = 2 , R = 7 × 10 7 M), dann H / R ∼ 3 × 10 − 4 . Das heißt, selbst wenn Jupiter ein Foto mit 3000 Pixeln Durchmesser ausfüllt, wird die Atmosphäre etwa 1 Pixel hoch sein.

Erde Jupiter

Ich bin gespannt, wie viel (relativer) Betrachtungsabstand dazu beiträgt, zum Beispiel Juno-Bilder von Jupiter mit ISS-Bildern der Erde zu vergleichen, die beide in einer Höhe von ungefähr 6% des Planetenradius umkreisen.
@Kai Teilen durch R berücksichtigt tatsächlich den Betrachtungsabstand.
@PM2Ring Es scheint, dass die relevante Skala, die hier betrachtet werden muss, die Winkelgröße der atmosphärischen "Schicht" aus der Sicht ist, die nicht durch den Vergleich der atmosphärischen Höhe mit dem Planetenradius erfasst wird
@Kai Sicher, aber wir skalieren trotzdem (ungefähr) mit dem Betrachtungsabstand, wenn wir dafür sorgen, dass die Planeten auf den Fotos die gleichen scheinbaren Radien haben. Wenn also Fotos von Jupiter & der Erde beide Planeten mit einem Durchmesser von 1000 Pixeln haben, beträgt der Betrachtungsabstand zum Jupiter etwa das 11-fache des Betrachtungsabstands zur Erde.
@Kai Wenn Sie Ihr Bild mit einem Planeten "füllen", kommt es auf die Höhe der Atmosphäre im Vergleich zum Radius des Planeten an, was ich angegeben habe.
@RobJeffries, dies ist ein seltener / einzigartiger Fall, in dem ich einfach nicht zustimmen kann / nicht verstehe, was Sie sagen? „Das bedeutet, dass selbst wenn Jupiter ein Foto mit 3000 Pixeln Durchmesser ausfüllt, die Atmosphäre etwa 1 Pixel hoch ist.“ . Wenn die Erde ein Foto mit 3.000 Pixeln ausfüllt, ist der Rand zu 10.000 % scharf. Wenn Jupiter ein Foto mit 3000 Pixeln ausfüllt, ist der Rand zu 10000 % scharf. Die Frage ist einfach unsinnig, falsch.
Warum haben Gasriesen klar abgegrenzte Oberflächen, während die Erdatmosphäre ins All übergeht?
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