¿Cómo mantiene Titán la atmósfera?

Titán, que es más pequeño que Marte, tiene una atmósfera, pero Marte no puede mantener la atmósfera. Incluso Luna no tiene atmósfera.

Tienes razón en que es sorprendente que Titán, siendo solo una luna, tenga una atmósfera espesa. Por lo general, la respuesta incluye el magnetismo: la Tierra tiene una atmósfera porque el magma líquido dentro del planeta produce un campo magnético. Este campo magnético cambia los caminos de las partículas en el viento solar, conservando intactos los gases volátiles. Marte solía tener una atmósfera, al igual que la Tierra, pero al estar más lejos del Sol, el magma se congeló y perdió sus propiedades magnéticas.

Titán en sí no tiene un campo magnético, pero Saturno sí. La magnetosfera de Saturno se produce por el movimiento del gas de hidrógeno supercomprimido dentro del planeta (fluido metálico). El campo es tan fuerte que abarca los satélites, incluido Titán.

Saturno no tiene el mismo magma que la Tierra. La tierra es un planeta rocoso. Esto significa que se formó tan cerca del sol que los gases ligeros (como el hidrógeno) no pudieron unirse debido a la alta temperatura y al viento solar. Por lo tanto, los planetas internos (Mercurio a Marte) están compuestos principalmente de roca y metal. Es el hierro líquido en el núcleo externo lo que hace que la Tierra sea magnética.

En cambio, los planetas Gaseus tienen un pequeño núcleo sólido / rocoso de metal (por lo tanto, no hay campo magnético desde allí) y una enorme capa de gases ligeros (hidrógeno y helio). Los gases no suelen ser magnéticos, pero bajo una presión tan enorme toman una estructura 'metálica', lo que significa que pueden conducir electricidad como un metal. Esta misma propiedad les permite generar un campo magnético.

El viento solar (un flujo de partículas cargadas emitidas por la estrella) es la principal causa de que el cuerpo celeste pierda su atmósfera . Entonces, para mantener una atmósfera, el cuerpo celeste necesitaría una magnetosfera, es decir, un campo magnético que desvíe los protones y los electrones del viento solar y les impida dar a las moléculas una energía para escapar de las capas superiores de la atmósfera.

Según los estudios actuales, la fuente del campo magnético planetario son las corrientes de Foucault en el metal líquido del núcleo externo giratorio, causadas por la convección y la fuerza de Coriolis, llamada " dinamo geomagnética ".

Ahora, Luna está casi geológicamente muerta ahora. Para el caso de Marte, se ha planteado la hipótesis de que su "dinamo" se detuvo por alguna razón, en cualquier caso, es un hecho que Marte tiene un campo magnético débil e irregular. Pero en el caso de Titán (que ni siquiera tiene mucho metal en el núcleo), un gigante gaseoso con un poderoso campo magnético viene a rescatar y protege sus atmósferas de los efectos adversos del viento solar.

Como una nota interesante de trivia, se ha planteado la hipótesis de que este vecino con el cinturón de radiación es la causa de una mayor abundancia de hidrocarburos en Titán.

Saturno hace frío, lo que reduce la tendencia de los gases a evaporarse en el espacio.

Temperatura del cuerpo negro de los objetos del sistema solar :

• Tierra: distancia D = 1 AU (288 K) 16 ° C
• Marte: D = 1.5 (232 K) -40 ° C
• Júpiter: D = 5.2 (134 K) -138 ° C
• Saturno: D = 9.5 (103 K) -169 ° C
• ........... Titan (94 K) -178 ° C -medido vs calc para otros
• Urano: D = 19.2 (73 K) -199 ° C

• Neptuno: D = 30.1 (63 K) -209 ° C

  Ganímedes, con una masa de 1.5X10 ^ 23 kg, frente a Titán a 1.3X10 ^ 23 kg, no tiene una atmósfera sustancial, pero también es mucho más cálido debido a su proximidad al sol. El nitrógeno hierve a −196 ° C, por lo que no es imposible que los días fríos en Titán impliquen tormentas de nitrógeno. El metano y el etano tienen puntos de ebullición aún más altos

Simplemente dicho, la capacidad del planeta u otro cuerpo para mantener la atmósfera depende de tres factores:

1. Su gravedad
2. Temperatura ambiente
3. Composición química de la atmósfera

Puedes estimar eso usando la fórmula simple

$k$$T$$G$$M$$m$

$m$

En caso de una atmósfera fría, la masa del cuerpo celeste capaz de mantenerlo puede ser bastante pequeña. Esta es la razón, que Titán o Plutón tienen una atmósfera, pero Mercurio o Luna no.