viento solar

ATMOSFERAS
PLANETARIAS
Las atmósferas es un fluído particular (GASES) en procura del equilibrio.
Clasificación:
► “Planetas”
terrestres: Venus, Tierra,
Marte, Titan
► Atmosferas tenues: Mercurio, Io, Triton,
Pluton
► Planetas jovianos
Bien fuera del
equilibrio…
1. PLANETAS TERRESTRES
► Atmósferas
secundarias, las originales
fueron barridas por el viento solar T-Tauri
Sol en etapa T-Tauri: pre secuencia
Principal, antes de ser propiamente
una estrella
Fuerte emisión en rayos X
e intenso VIENTO SOLAR
ESTRUCTURA GENERICA (para un planeta cualquiera)
ABSORCIÓN:
Rayos X: en termosfera
UV: estratósfera
Visible: no se filtra
IR: balance térmico con
superficie y atmósfera
Depende de la composición de la atmósfera del planeta
EXÓSFERA: casi no hay colisiones entre las moléculas
TERMÓSFERA: todos los gases absorben rayos X
ESTRATÓSFERA: no hay convección, se requiere un buen absorbente
de UV
TROPÓSFERA: moléculas con mas de 2 átomos son buenas
absorbentes de IR
Atmósfera de la Tierra
Tropósfera: (15 km) de la superficie, T disminuye con h, fenómenos
climáticos, donde se desarrolla la vida.
► Estratósfera: (11-50 km) de la superficie, T aumenta con la altura debido a la
►
presencia de ozono y la absorción de UV.
Mesósfera (50 y 80 km) de la superficie, T disminuye con h
► Ionósfera (500 km) de la superficie, es la parte de la atmósfera ionizada
permanentemente debido a la fotoionización que provoca la radiación solar.
Refleja ondas de radio, formación de auroras por interacción con el viento
solar. La T aumenta con la h.
► Exósfera (2000 km) de la superficie: Cinturones de Van Allen.
►
►
Las divisiones entre una capa y otra se denominan respectivamente
tropopausa, estratopausa, mesopausa y termopausa
Las ventanas atmosféricas:
¿Qué deja pasar la atmósfera de la Tierra?
OJO! El Sol emite TODO el espectro electromagnético
RADIACION SOLAR RECIBIDA EN EL TOPE DE LA ATMOSFERA Y
EN LA SUPERFICIE TERRESTRE
TRATEMOS DE ENTENDER BIEN
QUE ES UN CUERPO UNA CURVA
DE PLANCK PARA EL SOL
Y UN ESPECTRO DE ABSORCIÓN
EJEMPLO:
RADIACION TERRESTRE
Pérdida selectiva de gases:
VEscape
2GM P
=
RP
GENERACIÓN Y
PÉRDIDA DE
ATMÓSFERA
Densidad
► La
densidad de una atmósfera es el
resultado del balance entre los procesos de
GENERACIÓN y PÉRDIDA
► Marte cesó su actividad volcánica (???) :
atmósfera tenue: el dilema del metano (Mars
Global Surveyor y Mars Express)
► Venus:
¿actividad volcánica global
periódica? (ver teórico de superficies), atmósfera muy
densa
¾La atmósfera de las primeras épocas de la historia de la
Tierra estaría formada por vapor de agua, dióxido de
carbono(CO2) y nitrógeno, junto a muy pequeñas cantidades de
hidrógeno (H2), H2S, SO2 y monóxido de carbono pero con
ausencia de oxígeno.
¾Era una atmósfera ligeramente reductora (sin oxígeno) hasta
que la actividad fotosintética de los seres vivos introdujo
oxígeno y ozono (a partir de hace unos 2 500 o 2000 millones
de años) y hace unos 1000 millones de años la atmósfera llegó
a tener una composición similar a la actual (solo 21% de
oxígeno).
La alta atmosfera de Venus circula con un período de 4 dias provocada por
la diferencia de temperatura entre el dia y la noche. Esta rotación frena al
planeta pudiendo ser la causa de la escasa velocidad de rotación.
Generación de nubes:
► La
temperatura superficial genera convección
► La convección es la responsable de la formación
de nubes (líquido o cristales)
► Venus está cubierto de nubes de H2SO4 debido
a sus altas temperaturas que generan una fuerte
convección
► No posee estratósfera que absoba UV por lo
tanto pierde H2O. A su vez el SO2 se combina en
el suelo.
Espectros comparados
Marte: OJO! Emisión en los polos en CO2
Marte: gases CO2 y H2O sublimados en equilibrio con fase sólida.
La composición
atmosférica no determina
por si sola el clima del
planeta
Tit
án
Titán
2. ATMÓSFERAS TENUES
Impactos
Cometarios,
Viento Solar,
Fotones
Gas sublimado
en equilibrio
con fase sólida
Io
a)
Dos polos con CO2
b) Un polo siempre al
Sol, todo el CO2 de ese
Polo va a la atmósfera
Trit
ón
Tritón
Tritón desde la Voyager 2: ¿depósitos de hielo?
3. PLANETAS JOVIANOS
► Atmósferas
primordiales, gases capturados
de la nebulosa solar
Balance de
energía
contracción
diferenciación
Urano: poca emisión
Coriolis genera fuertes vientos (son rotadores rápidos)
Urano y Neptuno tienen una circulación diferente
Zonas (blancas) y
Cinturones
Nubes de metano