如果你把一个类似地球的大气层延伸到海平面以下50公里，成分会发生怎样的变化?(关闭)

Question

我正在设计一个虚构星球的大气，灵感来自金星(让我们叫它Cael)。

卡尔的大气层在50千米的高度本质上和海平面上的地球大气，并与地球大气层平行，因为高度会超过这个高度。我想知道在低50公里处需要发生什么才能让类地大气层保持原样。我的问题是，我找不到关于类地大气层扩张时会发生什么的资料向下任何明显的距离。

大气金星，木星,土星由于温度和压力随深度的增加而变化，所有的地层都含有不同的成分。虽然它们都没有一层类似地球的成分来作为方便的参考，但似乎合乎逻辑的是，这也适用于凯尔。我的问题是，

在完全类似地球的大气层下会形成什么样的层?

为了回答这个问题，类地大气层从假想的表面开始，在假想的表面上，凯尔大气的温度和压力在功能上与海平面上的地球大气相同，距离真实的岩石表面50公里。我把它叫做海平面等效高度，简称SLE。

就像在地球上一样，Cael在SLE上方大约10-20公里处有一个对流层顶，标志着平流层的开始。上面是中间层、热层和外逸层。就像在地球上一样，大气的成分实际上是恒定的，直到热层的最低部分，这是由于湍流混合主导了它的分子相互作用。

粗略估计，凯尔表面的气压为50 atm这台米德科技公司的“高空气压计算器”。江南登录网址app下载这个压力远高于氮气的临界压力(33.5 atm)，正好在氧气的临界压力(49.8 atm)附近。

即使我们假设温度保持不变，而不是随着你下降到地球温度SLE之下而升高，这两种气体的临界温度都低于-100°C，这是地球表面从未记录过的温度。

因此，我预计在凯尔的岩石表面会发现大量的超临界氮和少量的超临界氧。氩，氖和甲烷在这些条件下也都是超临界的。

我还预计会出现液态水海洋，因为Cael需要有足够的水才能在SLE上方经历水云和降水，我对温度和压力的猜测是在水相图的液体部分内。

更多关于Cael的信息:

• 质量:6 × 10²^ kg
• 行星表面平均半径:6450公里
• 行星表面的平均重力:9.65 m/s²
• SLE平均海拔:50公里
• SLE的平均重力:9.5 m/s²
• SLE平均气压:1atm
• SLE的太阳强度和光谱组成与地球相同

Answer 1

这看起来像是一个世界建筑的问题。我猜想，在你想象的星球上，有什么东西，也许是小行星撞击，造成了一个50公里深的大碗。在碗的边缘，大气压力和组成与地球上的海平面相同。你想知道底层的情况是怎样的。

在某些方面有点像金星。非常热，但究竟有多热取决于这个深碗在行星上的位置。大气的组成将与海平面相同(我假设碗的边缘不靠近大海)。底部的压强是很多个大气压，但没有金星上的90个大气压那么大。那里因为高温高压，很少下雨。从高海拔落下的雨水通常在到达底部之前就蒸发掉了。当探险者爬上岩壁时，情况会变得更加正常

它适合居住吗?是的，但宜居程度取决于这个碗在地球上的位置。斜坡上会有栖息地，那里的条件没有底部那么极端。如果这个碗或盆在热带地区，底部可能太热，无法维持生命。供水也是个问题。压力不是问题;在地球海沟下12公里或更深的地方有生命形式。