Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

bstard

Iets dat ik me al tijden afvraag en nergens een goed antwoord kan vinden is hoe een atmosfeer, als die van bv de aarde, stabiel blijft. Waarom wordt deze niet door het vacuum van de ruimte van een planeet afgezogen?

Jan van de Velde

Aantrekkingskracht. Die is bijvoorbeeld op de maan te klein, en daarom heeft de maan geen atmosfeer van betekenis.

bstard

Aantrekkingskracht. Die is bijvoorbeeld op de maan te klein, en daarom heeft de maan geen atmosfeer van betekenis.

Is de zwaartekracht op een gas sterker dan de zuigkracht van een vacuum? Lijkt me erg onwaarschijnlijk.

Assassinator

Omdat het heelal voor een groot deel luchtledig is is er geen zuigkracht.

Overigens helpt onze gesmolten kern onze atmosfeer vast te houden. het magnetisch veld dat die kern opwekt beschermt de atmosfeer tegen de zonnewind zodat die niet weggeblazen wordt. Men denkt dat op Mars de kern is gestold, het magnetisch veld verdween en daarmee ook de atmosfeer, de zeeën en meren en potentieel leven verdween. zo jammer

Rogier

Juist omdat de ruimte om de aarde luchtledig is, is er een "zuigkracht" toch? Althans dat bedoelt bstard volgens mij. Als hier luchtdruk is en een kilometer verderop niet (vacuüm) dan is gas geneigd zich gelijkmatig te verdelen en daarheen te stromen. De zwaartekracht werkt dit uiteraard tegen.

Stel dat de zwaartekracht van de aarde er niet of nauwelijks zou zijn, bijvoorbeeld doordat de aarde hol was. Dan zou de atmosfeer toch wegvloeien?

Hoe houdt een magnetisch veld trouwens gassen vast?

Assassinator

het houd het niet vast, het magnetisch veld beschermt de atmosfeer alleen tegen de zonnewind die deze zo kan wegblazen. je hebt gelijk over die luchtdruk, simpele diffusie inderdaad

de zwaartekracht werkt dit ook inderdaad tegen. de atmosfeer zou dan dus ook wegvloeien.

Jan van de Velde

Dat magnetosfeer-effect valt waarschijnlijk wel mee. Venus is ietsje kleiner dan de aarde, en met een veel zwakker magnetisch veld, maar het heeft desalniettemin een veel dichtere atmosfeer. Die bestaat echter voor een heel groot deel uit zwaardere moleculen zoals CO₂. De lichtere gassen zoals stikstof en helium zijn veel minder aanwezig.

Het zal wel een kilo van het een een een paar ons van het ander zijn, maar zwaartekracht speelt hoe dan ook de hoofdrol voor zover ik kan googlen.

bstard

Dank voor de antwoorden, ik zat er blijkbaar kwa 'zuigkracht' nogal naast in mijn aannames.

Verder blijkt ook de afstand tot een zon of de warmte van de planeet in kwestie nogal belangrijk: hoe warmer hoe eerder de gas moleculen weglekken. De kleine zoals helium eerst, grote/zware als zuurstof etc later.

Jan van de Velde

@Rogier: een magnetisch veld houdt geen gassen vast, maar voorkomt dat snelle geladen deeltjes uit de zonnewind de moleculen in de atmosfeer snelheden geven die leiden tot het bereiken van de ontsnappingssnelheid.

Dat is mogelijk ook een uitleg voor de Venus-atmosfeer. Ingewikkeldere moleculen als CO₂ kunnen die energie in tegenstelling tot mono-atomaire gassen ook nog inwendig opnemen (inwendige trillingen e.d.) Een botsing met een zonnewind-deeltje leidt dus minder vaak tot ontsnappingsnelheden. Een soort biljart met sponzige ballen.

Jan van de Velde

Mars heeft een hele ijle en dunne atmosfeer van wat zwaardere gassen zoals CO₂. De gemiddelde snelheid van dat soort moleculen bij een bepaalde temperatuur is vrij laag, in het geval van Mars net te laag om een grote kans te hebben boven de ontsnappingssnelheid uit te komen. Die onrtsnappingssnelheid is afhankelijk van de zwaartekracht, die op Mars niet zó groot is.

Om een vergelijkbare reden komt in de aardatmosfeer maar ternauwernood waterstof voor en een pietsje helium, maar zwaardere moleculen zoals stikstof en zuurstof kan de aarde met haar zwaartekrachtveld wel heel aardig bij zich houden.

arnerob

-- EDIT: nieuw topic samengevoegd met ouder topic over zelfde onderwerp --

Ik las in dit topic dat men veronderstelt dat de atmosfeer van mars zou zijn weggeblazen door de zonnewind. Die nam steeds een deel van de atmosfeer mee, doordat de magnetosfeer verdwenen was, doordat de kern stolde.

Ik stelde mij hierbij twee vragen:

1. Is de kern van mars dan vast? De meest bronnen die ik vond zeggen van niet (niet volledig).

2. Hoe kan het dat venus zo'n dichte atmosfeer heeft, zonder magneetveld? Venus staat dan ook nog eens veel dichter bij de zon, dus is er meer zonnewind.

Michel Uphoff

In DIT artikel wordt beschreven hoe de resten van het magnetische veld (er zijn nog steeds locaties op Mars - zie kaartje- met een even sterk magnetisch veld als de Aarde, maar Mars heeft geen planeetomspannende en beschermende magnetosfeer meer) er mogelijk juist toe bijgedragen hebben dat Mars zijn atmosfeer is kwijtgeraakt.

: mars-magnetisim-map.jpg (102.48 KiB) 1760 keer bekeken

Hoe Mars zijn oorspronkelijke magnetosfeer is kwijtgeraakt is niet duidelijk. Dat Mars eens een volwaardige magnetosfeer had is wel bewezen. Er zijn meerdere theorieën. Een ervan houdt in dat inslagen van grote lichamen de mantel zo sterk hebben opgewarmd dat de convectiestromen ophielden, en daarmee de dynamowerking van de nikkel-ijzer-zwavel kern in een klap tot een halt brachten. Andere theorieën gaan er vanuit dat de kern al na een half miljard jaar zoveel was afgekoeld, dat de dynamowerking langzaamaan stopte.

Venus heeft - ondanks dat het geen magnetosfeer van betekenis heeft - een zeer dichte atmosfeer. Verondersteld wordt dat dit komt door:

- de grotere zwaartekracht van Venus

- de zware elementen in de atmosfeer (lichte zijn kennelijk wel weggeblazen)

- het ontstaan van een magnetisch veld in de ionopauze, op pakweg 300 km hoogte in de atmosfeer, die de zonnewind afbuigt

arnerob

Michel Uphoff schreef: ↑wo 25 jul 2012, 14:34
Venus heeft - ondanks dat het geen magnetosfeer van betekenis heeft - een zeer dichte atmosfeer. Verondersteld wordt dat dit komt door:

- de grotere zwaartekracht van Venus

- de zware elementen in de atmosfeer (lichte zijn kennelijk wel weggeblazen)

- het ontstaan van een magnetisch veld in de ionopauze, op pakweg 300 km hoogte in de atmosfeer, die de zonnewind afbuigt

dat wist ik niet, bedankt

WimDJ

Onlangs hadden wij aan tafel een verhitte discussie over dezelfde vraag als in de bovenstaande discussie uit 2007: "Verwijnt de dampkring rond de aard ( of rond een ander hemellichaam) niet vroeg of laat in het vacuüm van de omliggende ruimte?" Een aantal tafelgenoten vond dat de zwaartekracht de gasmoleculen rond een hemellichaam blijft vasthouden, mits de gasmoleculen zwaar genoeg zijn; weliswaar staat vast dat Helium en Waterstof in het heelal verdwijnen, maar Zuurstof zou zwaar genoeg zijn om door de aarde vastgehouden te worden. Een aantal andere tafelgenoten vond dat gasmoleculen niet vergelijkbaar zijn met knikkers of zandkorrels, die dankzij de zwaartekracht op de aarde blijven liggen; gassen kunnen zich vrij bewegen volgens de natuurwetten die voor gassen gelden: ze bewegen zich zodanig dat elk drukverschil uiteindelijk wordt opgeheven. Aangezien er geen dak zit op de aarde, verdwijnt elk gasmolecuul vroeg of laat in het vacuüm van het heelal; zonnewind kan dit proces eventueel nog versterken. Wie heeft er gelijk

317070

Een aantal tafelgenoten vond dat de zwaartekracht de gasmoleculen rond een hemellichaam blijft vasthouden, mits de gasmoleculen zwaar genoeg zijn; weliswaar staat vast dat Helium en Waterstof in het heelal verdwijnen, maar Zuurstof zou zwaar genoeg zijn om door de aarde vastgehouden te worden.

Klopt, zelfs de analyse over waterstof en helium is correct. De snelheid van waterstofatomen in een gas is groter dan de ontsnappingssnelheid van de aarde. Daarom hebben we niet veel waterstof in onze atmosfeer. Zuurstof en stikstof zijn wel zwaar genoeg.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

Re: Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

Re: Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

Re: Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

Re: Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

Re: Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

Re: Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

Re: Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

Re: Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

Re: Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

Re: Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

Re: Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

Re: Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

Re: Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?

Re: Atmosfeer van een planeet: hoe blijft die stabiel?