Pérdida de atmósfera en Marte.

Si la atmósfera en Marte alguna vez fue mucho más espesa, ¿cómo se perdió? ¿Se debió a la interacción con el viento solar, el pequeño tamaño del planeta, ambos, o algo más, y aproximadamente cuánto tiempo tardó en alcanzar su espesor actual?

La pérdida de la atmósfera marciana puede atribuirse principalmente a su masa. La razón por la cual la Tierra todavía tiene una atmósfera hecha de elementos más ligeros es porque con una masa más grande viene una mayor velocidad de escape , que es la velocidad a la cual la energía cinética de un átomo supera la energía potencial gravitacional de su planeta.

La distribución de velocidades de la mayoría de los gases puede describirse mediante la distribución de Maxwell-Boltzmann .

$$P(\epsilon) = \frac{2}{\sqrt{\pi}k_{B}T} \left( \frac{\epsilon}{k_{B}T} \right)^{1/2} \exp{-\left(\frac{\epsilon}{k_{B}T}\right)}$$ dónde $\epsilon$ es la energía de la partícula $\frac{p^{2}}{2m}$en ausencia de un campo gravitacional (consulte esta conferencia para obtener información sobre cómo incluir el término gravitacional).

Integrados con el tiempo, los gases más ligeros tienden a exceder la velocidad de escape con más frecuencia que sus contrapartes más pesadas. Es por eso que los planetas más grandes como Júpiter y Saturno todavía tienen atmósferas dominadas por hidrógeno y helio.