地球,泰坦和金星都有大量的美元\ mathrm{甲烷}$大气。(金星的一小部分,但金星的大气层很厚,和美元的总质量\ mathrm{甲烷}$大于地球。)然而,其他行星和卫星,火星特别是,几乎没有。这是为什么呢?
美元$ \ mathrm{甲烷}是一个相对较轻的分子,所以我想可能是丢失从较小的身体空间。了火星从厚厚的大气氮然后失去它?或者,有一些过程产生大量的美元\ mathrm{甲烷}$在地球上,泰坦和金星,火星上没有发生或其他太阳系外的卫星吗?如果是这样,这个过程可能是什么?
2答案
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对地球而言,泰坦和金星,我想有持续的流程提供$ \ ce {N2} $这些行星的大气层。
关于地球,有良好的文档记录氮循环基于植物。还有其他重要来源从无机氮的过程。
地壳和地幔深处的核心为氮源:氮在地幔矿物溶解度
火山爆发:火山气体
- 变质过程:异常氮同位素在极端高压变质岩的苏禄造山带:非生物氮还原在流动的相互作用的影响
假设地球上的岩石的过程也发生在泰坦和金星,类似无机过程可能发生在其他世界。我认为这是一个很好的猜测,即使我们真的有非常小的硬摇滚过程其他行星的证据。
至于火星,稀薄的大气层可能表明是不能留住\ ce {N2}和美元可能有很少\ ce {N2}当前美元在火星上被创建。
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7\ begingroup美元 氮循环的地球大气层并没有真正把氮-生物拿出来,然后再把它放回去,但是他们不能添加任何\ ce {N2},美元没有开始。这将是有趣的,看看有什么具体的证据现在\ ce {N2}出气金星上美元或泰坦——想必这可能是由卡西尼发现光谱方法在泰坦。 \ endgroup美元- - - - - -n .处女座2014年12月28日进行
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\ begingroup美元 “假设地球上的岩石的过程也发生在泰坦和金星,类似无机过程可能发生在其他的世界。”这一假设不能。我们知道真正的泰坦化学和金星。地球大气层的主要含氮量也将会有更多的形成条件和地球化学,因为氮相对惰性。 \ endgroup美元- - - - - -AtmosphericPrisonEscape2019年5月17日14:50
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\ begingroup美元 @AtmosphericPrisonEscape:事实上我们知道一些重要的地球化学泰坦,即“石头”是水冰。我们也会考虑冥王星,最表面的固体氮:en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_Pluto \ endgroup美元- - - - - -jamesqf2019年5月17日17:35
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\ begingroup美元 泰坦@jamesqf:是的,这是用不到50%的区域。冥王星:不到30%,而不是大多数。读《科学论文。氨和冰是主导。 \ endgroup美元- - - - - -AtmosphericPrisonEscape2019年5月18日在1:08吗
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\ begingroup美元 @AtmosphericPrisonEscape:好吧,但这并不否定我的重点,即外行星和卫星的表面是完全不同于silicate-based内行星。 \ endgroup美元- - - - - -jamesqf2019年5月18日18:42
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影响行星大气的组成一个巨大的因素是地球的逃逸速度。从维基百科,我们有一个逃逸速度表这里是一些示例数据:
- 地球:11.2公里/秒
- 火星:5.0公里/秒
- 木星:59.6公里/秒
- 冥王星:1.2公里/秒
大气的分子气体周围飞行速度是不一样的。原来,这些速度跟随正态分布。也就是说,有一个钟形曲线的意思。如果气体粒子的平均速度是高于给定的地球的逃逸速度,你可能不会看到地球上大部分的气体。
火星比地球质量要小得多,所以它的逃逸速度低得多。如果你查找氮分子的速度分布在火星的大气中,你可能会发现,平均速度大于5.0公里/秒。
如果这是有趣的你,还有更多!有一个完整的物理领域叫做统计物理是很多其他领域的基础,就像化学和热力学。研究这些字段允许您开发物理直觉可以超级有利于推理所有疯狂的事情发生在这个星球上。
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6\ begingroup美元 碰巧我现在已经统计物理专家。(但不是在行星大气层。)棘手的是,泰坦的逃逸速度只有2.6公里/秒,火星的一半左右,但泰坦的氮。热损失的速率取决于大气顶部的温度以及逃逸速度,所以这不是简单的计算(特别是当你不知道什么是温度在过去当气氛厚)。认为热损失率的氮在火星上没有那么高,但(…) \ endgroup美元- - - - - -n .处女座2014年12月28日,在24
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6\ begingroup美元 (…)但是你也可以失去分子由于与太阳风相互作用,特别是如果你没有一个磁场(火星不),因为在太阳风粒子可以与大气中的分子相撞并加速他们过去的逃逸速度。火星可能已经失去了很多它的大气。但这并不完全回答我的问题,这是关于这的主要原因是缺乏\ ce {N2}美元在火星和它的存在在其他机构,或是否还有其他重要因素。 \ endgroup美元- - - - - -n .处女座2014年12月28日,在7:28