行星能否在构造上处于非活动状态,并且仍然保留磁层和受保护的大气层?这是如何运作的?
行星还能在更长的时间内保持像地球这样的浓厚大气层吗?
请注意,我并不是在问地球科学SE,因为问题不是关于地球的。我希望对其他潜在的宜居行星有某种天文学理论。
行星能否在构造上处于非活动状态,并且仍然保留磁层和受保护的大气层?这是如何运作的?
行星还能在更长的时间内保持像地球这样的浓厚大气层吗?
请注意,我并不是在问地球科学SE,因为问题不是关于地球的。我希望对其他潜在的宜居行星有某种天文学理论。
Answers:
可以得出这样的联系:行星上缺少板块构造就表示“死”核,因此该行星没有磁层。因此,我将解释您的问题,没有磁层的行星能否长期保持大气层?作为证明,我提供金星。
金星的磁场
金星是一颗没有由核产生的磁层的行星。据认为,造成这种现象的原因是金星的旋转速度较慢(近243天)和对流不足,从而导致岩心发生整体运动。就像您确定的那样,您需要移动电荷才能产生磁场,而金星的核心却没有移动。因此,我们看到金星是一个构造死了的行星-它的表面大约有5亿年的历史,而由于我们的板块构造,地球的表面每1亿年或更短的时间就会被回收。
现在,金星并不完全没有磁场。具有讽刺意味的是,由于缺少磁层,因此大气层会产生磁场。因为太阳的辐射或多或少直接撞击大气,所以金星具有很强的电离层。当您在大气中四处移动带电粒子时,就会得到磁场。但是总的来说,与像我们在地球上这样的真实磁层相比,该磁场非常非常弱。
我找到了这个来源,它在很大程度上讨论了这个概念,以及为什么金星没有磁层。进行检查以获取更多详细信息。
金星的气氛
因此,金星没有明显的磁层(或板块构造)。为什么要有气氛?而且男孩确实有气氛。金星上的表面压力估计为。
简而言之,答案是太阳风对大气的淹没不一定是造成大气损失的主要因素。可以,但并非总是如此。例如,水星是另一个磁层弱(但非零)的行星,它没有大气层(如果曾经有过),因为它离太阳太近了,以至于很久以前太阳风就把它吹走了。另一方面,金星距离太远,以至于太阳风无法剥夺大气层。在这里,我将直接引用维基百科(重点是我的)。
缺乏磁场并不能决定行星大气的命运。例如,金星没有强大的磁场。它靠近太阳也增加了速度和粒子数量,大概会导致大气层几乎完全被剥夺,就像火星一样。尽管如此,金星的大气层比地球的密度高两个数量级。最近的模型表明,太阳风剥离占非热损失总量的不到1/3。
大气损失
如果太阳风不是造成大气损失的因素,那是什么?对此的答案是一个被称为让逃亡的过程。简而言之,大气中的气体颗粒要逃逸到太空中,它们需要足够的能量才能从地球的重力井中爬升。一些粒子将具有该能量,从而逃逸到太空中。随着时间的流逝,大气层逐渐流失(这也在地球发生!)。
导致行星失去大气的速率的因素包括行星的质量和半径,以及大气粒子的质量。让我们看看金星。它的质量和大小与地球相当,因此具有相当可观的重力。为了逃离金星,它必须以(与地球的)。但是,至少对于金星而言,重要的因素是其大气层中的原子和分子很重。几乎完全()二氧化碳的质量为。这意味着,如此巨大的粒子获得能量逸出的机会非常小。 11.2〜97 %〜44
放气
再增加一点。有人可能会争辩说,大气可能正在/可以不断地补充,但这在这里是行不通的,因为我们假设地球在构造上已经死了。在没有活动表面的行星上,您真的不可能放气。
结论
有许多因素决定了大气逃逸。不同的行星将因不同的原因而失去大气层。然而,尽管缺乏全球磁层,但在适当条件下,行星完全有可能长期维持大气层。从金星可以看出,通常情况下,行星应距恒星足够远,其大气层应足够稠密,并由重粒子组成,并且行星本身应足够大以具有可观的重力场。如果所有这些条件都得到满足,行星可以保持大气层而无需磁层来保护它。