Почему Венера не потеряла свою атмосферу без магнитного поля?

Часто утверждается, что магнитосфера не только защищает планету от космического излучения, но и предотвращает потерю атмосферы. Почему же тогда Венера не потеряла большую часть своей атмосферы, если у нее нет сильного магнитного поля? Есть ли другой механизм, или утверждение о важности магнитосферы для предотвращения атмосферных потерь неверно?

Возможно также, что атмосфера Венеры неуклонно пополняется за счет вулканической активности. В настоящее время у японцев есть зонд на орбите вокруг Венеры, чтобы искать именно это.
@ SBM1926 Никаких свидетельств значительного вулканизма на Венере за сотни миллионов лет, насколько мне известно. А как насчет атмосферы безмагнитного Титана? Но нет ли у Ганимеда атмосферы, несмотря на его магнитное поле? А Ио с чрезвычайно активным вулканизмом, но без атмосферы и магнитных полей? Наблюдаемые магнитные поля, вулканизм и атмосферы совершенно не коррелируют. Ни в одном наблюдаемом месте за пределами Земли не совпадают даже два из них! Подозреваю, что тройка - это геоцентрическое предположение. Даже гравитация имеет скромное влияние на земных. Надеюсь, теперь Акацуки просветят миры!
Я понятия не имею. Я физик/инженер с опытом проектирования и создания лазерного оборудования. Кажется, что если Марс и Венера имеют атмосферы, в основном содержащие CO2, и они чем-то похожи на Землю, они должны вести себя одинаково. Почему Венера, расположенная намного ближе к солнечному ветру, должна иметь гораздо больше атмосферы, чем Марс, который также в основном состоит из СО2. У обоих сейчас нет ядра из расплавленного железа и внутреннего магнитного поля. Объяснения, которые я слышал, кажутся слабыми. Помоги мне!
@JRoddy Когда вы получите больше репутации, вы можете начать вознаграждение за этот вопрос (или очень тесно связанный с ним вопрос ), чтобы попытаться получить ответ, который решит ваши проблемы.
@JRoddy Титан все еще выделяет газ, а это означает, что его ледяная поверхность все еще тает. Сочетание достаточно больших размеров и удаленности от Солнца, а не в горячей магнитосфере. Все достаточно большие и достаточно холодные спутники-гиганты, вероятно, когда-то были похожи на Титан. Но это лучше для другого вопроса.

Ответы (3)

На сайте ESA Science and Technology есть интересная статья о магнитосфере Венеры. Вы можете найти статью здесь, и она, вероятно, ответит на ваш вопрос.

В статье говорится, как и вы, что некоторые планеты, такие как Земля, Меркурий, Юпитер и Сатурн, имеют магнитные поля, внутренне индуцируемые их железным ядром. Эти магнитные поля защищают атмосферу от частиц солнечного ветра. Это также подтверждает ваше заявление о том, что Венере не хватает внутренней магнитосферы, защищающей ее атмосферу от солнечных ветров.

Интересно, однако, что наблюдения космических аппаратов, подобные наблюдениям, проведенным аппаратом Venus Express ЕКА, показали, что прямое взаимодействие венерианской ионосферы с солнечным ветром вызывает внешнее магнитное поле, которое отклоняет частицы от солнечного ветра и защищает атмосферы от сдувания с планеты.

Однако в статье также объясняется, что магнитосфера Венеры не так защитна, как магнитосфера Земли. Измерения магнитного поля Венеры показывают несколько сходств, таких как отклонение солнечного ветра и пересоединения в хвосте магнитосферы, вызывающие циркуляцию плазмы в магнитосфере. Различия могут объяснить тот факт, что некоторые газы и вода теряются из атмосферы Венеры. Магнитное поле Венеры примерно в 10 раз меньше магнитного поля Земли. Форма магнитного поля также различна. У Земли более острый хвост магнитосферы, обращенный в сторону от Солнца, а у Венеры хвост магнитосферы более кометообразный. При пересоединениях большая часть плазмы теряется в атмосфере.

Таким образом, в статье объясняется, что, хотя Венера не имеет собственного магнитного поля, взаимодействие плотной атмосферы с солнечными ветрами вызывает внешнее магнитное поле, которое отклоняет частицы солнечного ветра. Однако в статье предполагается, что другое магнитное поле может означать, что более легкие газы не так защищены и поэтому теряются в космосе.

Я надеюсь, что это достаточно отвечает на вопрос.

Есть и другие способы потерять атмосферу. Например , «Побег Джин» . Если средняя скорость молекулы газа превышает скорость убегания, планета потеряет атмосферу.

Атмосфера Венеры в основном С О 2 имеет более высокую молекулярную массу, чем 0 2 и Н 2 нашей атмосферы. Итак, при заданной температуре и давлении молекулы углекислого газа имеют меньшую скорость. Гравитация Венеры примерно такая же, как земная, и примерно в два раза больше гравитации Марса.

Таким образом, крутой гравитационный колодец Венеры и массивные молекулы газа могут помочь Венере удержать атмосферу.

Я думаю, что это более верно в обратном смысле. Марс также не имеет магнитного поля, но ему не хватает тяжелых газов, которые есть у Венеры. Вот почему Марс имеет гораздо меньшую (незначительную) атмосферу. Недавно ученые обнаружили, что на Марсе тоже есть полярное сияние, что предполагает повторные соединения в хвосте магнитосферы. Это указывает на то, что Марс также имеет очень небольшое магнитное поле из-за взаимодействия солнечных ветров с атмосферой.
@MacUserT: в атмосфере Марса такие же «тяжелые газы», ​​как и на Венере - С О 2 до доминирующей степени. Следовательно, состав атмосферы не может иметь значения, поскольку его нет.
Да, и на Марсе, и на Венере атмосферы CO2. Однако гравитация Венеры в два раза больше, чем у Марса.
Вот статья, которую я люблю цитировать abyss.uoregon.edu/~js/ast121/lectures/lec14.html . Он показывает связь между эффективной температурой и размерами тела и удержанием атмосферы. Конечно, солнечный ветер может вызвать потерю более легких/более высоких/быстро движущихся частиц в результате нескольких процессов, и магнитное поле отклоняет часть солнечного ветра. Также очевидно, что на расстояниях Юпитера и Сатурна солнечного ветра меньше.
Это маленькая точка, но это скорость убегания, а не гравитация, которой должны достичь частицы, чтобы убежать. Марс имеет более низкую гравитацию, чем Меркурий, но большую массу, поэтому у него большая скорость убегания.
На самом деле, если посмотреть вверх, у Марса поверхностная гравитация чуть больше, чем у Меркурия. Тем не менее, дело все же в том, что у Марса большая скорость убегания.
Я думаю, вы должны смотреть на то, "как быстро" что-то происходит. Я уверен, что Венера теряет атмосферу быстрее, чем Земля, из-за более слабой магнитосферы, но недостаточно быстро, чтобы истощить чрезвычайно плотную атмосферу планеты.
Отсюда возникает еще одна интересная возможность: планета с фотосинтезирующей жизнью может иметь более уязвимую атмосферу. Если мы предположим, что несколько миллиардов лет назад Земля и Венера были в основном одинаковыми, вся разница между их атмосферами могла бы быть сведена к активности жизни — как в создании атмосферы из более легких молекул (кислород по сравнению с углекислым газом и метаном), так и в секвестрации. углекислый газ (известняки и т.д.). Просто дикое массовое угадывание без расчетов, заметьте - просто для забавной идеи.

Одним из факторов, влияющих на атмосферу Венеры, является то, что Венера все еще может быть геологически активной . Любой углекислый газ, выбрасываемый во время извержений вулканов, будет добавляться в атмосферу. Если скорость вулканических выбросов углекислого газа больше или равна скорости атмосферных потерь, атмосфера Венеры все равно сохранится.

@Ruslan: я изменил веб-ссылку на менее спорную.
Я полагаю, что этот может быть более прямым.
@Руслан: Спасибо. Я согласился с вашим предложением и снова пересмотрел веб-ссылку.