Wie kann man das Anfangsvolumen der Atmosphäre eines Planeten bestimmen?

Da der Oberflächendruck eines Planeten durch die Masse der Gassäule darüber bestimmt wird, würde man vermuten, dass man zur Bestimmung des Drucks das Volumen und die Masse der Atmosphäre kennen muss.

Wenn Sie die Zusammensetzung und das Volumen der Gase in der Atmosphäre kennen, können Sie ihre Masse berechnen, aber wie bestimmen wir dieses Volumen?

Angenommen, wir interessieren uns nur für die Anfangsbedingungen, als die Primäratmosphäre (erzeugt durch Akkretion) gebildet wurde, wäre das Volumen willkürlich?

Ich hoffe, die Frage ist nicht zu weit gefasst. Ich versuche, einen möglichen Anfangszustand festzulegen, der entstehen würde, wenn ein neuer Planet entsteht und sich die Bedingungen stabilisieren.

Die Lautstärke einer Atmosphäre zu definieren ist etwas willkürlich, da sie nicht plötzlich aufhört, sondern exponentiell abnimmt. Sie könnten es durch die Fläche des Planeten mal der Skalenhöhe der Atmosphäre definieren , wo der Druck um einen Faktor von e ~ 2,72 abgenommen hat. Die Skalenhöhe ist eine Funktion von Temperatur, Schwerkraft und Molekülmasse.
Auch wenn Sie eine anfängliche Atmosphäre wünschen, ist ihre Verbindung mit dem protosolaren Nebel kontinuierlich, möglicherweise getrennt durch einen Akkretionsschock auf dem Planeten. Dort könnte man die Lautstärke definieren, aber in späteren Epochen macht es keinen Sinn, über die Lautstärke zu sprechen. @td-lambda: Warum interessiert dich das? Wenn es Ihnen wirklich um die Anfangsbedingungen geht, warum definieren Sie dann nicht lieber den Oberflächendruck und die Temperatur?
Die Planetentemperatur sollte hauptsächlich mit der Entfernung zu seinem Stern zusammenhängen, aber der Druck wäre abhängig von der Höhe (Volumen) der Atmosphäre und ihrer Zusammensetzung. Ich komme lieber auf den Druck, als ihn willkürlich zuzuweisen.
@pela Auf dieser Grundlage könnte ich zur Berechnung des durchschnittlichen Oberflächendrucks Folgendes verwenden? V = H x A (A=1m^2 this gives column of gas)Könnte ich dann den Druck aus der idealen Gasgleichung erhalten p = nRT / V? Wie könnte ich die bekommen n (number of moles)? ref: Ideales Gas
Das würde Ihnen nur eine Schätzung der Größenordnung geben, denke ich. Sie müssen die Summenspalte integrieren, nicht nur bis H. Aber Sie brauchen noch mehr Informationen. Selbst wenn Sie Sonnenwinde und Magnetfelder vernachlässigen, könnte ein bestimmter Planet eine beliebige Menge an Gasmolekülen bis zu seinem Maximum haben, das durch sein Gravitationsfeld gegeben ist, nehme ich an. Aber das liegt wirklich außerhalb meines Bereiches.
Ich verstehe, was Sie mit der Integration der Säule meinen, da der Druck und die Masse der Gase abnehmen würden, je näher Sie H kommen. Basierend auf der Tabelle hier dachte ich, Sie könnten die Atmosphäre bei einer Höhe von 6H abdecken, da der Dichte- / Druckfaktor dies tun würde auf 0,00248 oder 0,2 % der Oberflächendichte abfallen. Das würde im Grunde bedeuten, dass keine Atmosphäre mehr übrig ist, oder? Nochmals vielen Dank für all die Rückmeldungen, das hilft sehr.
Ich versuche tatsächlich, etwas sehr Ähnliches wie td-lambda zu tun und habe dieselbe Frage: Wie können Sie die Anzahl der Mole in der Spalte erhalten?
Ich sehe die Ähnlichkeit zur geowissenschaftlichen Frage, würde aber nicht so weit gehen und sie als Duplikat von astronomy.stackexchange.com/questions/10418/… sehen.

Antworten (1)

In der Q on Earth Sciences SE Wie groß ist die Masse der Atmosphäre, Hydrosphäre und Kryosphäre unseres Planeten zusammengenommen? Diese Formel wurde abgeleitet:

M a t m ⨁ ≈ 4 π R ⨁ 2 P s e a l e v e l g ⨁
die neu angeordnet werden können, um den Druck aus der Gesamtmasse der Atmosphäre abzuleiten.
P s e a l e v e l ≈ g ⨁ M a t m ⨁ 4 π R ⨁ 2

Wie kann man das Anfangsvolumen der Atmosphäre eines Planeten bestimmen?
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