Учитывая состав атмосферы, плотность и масштабную высоту, радиус планеты и скорость убегания, какова скорость падения?

Моя планета

Масса = 0,602 М Земли

Радиус = 0,870 R Земли

Плотность = 5,04 г/см 3

v вып = 9,3 км/с

Температура = 272 К

Моя атмосфера

74,84% N2

22,04% О 2

1,38% СН4

1,25% аргона

0,27 % Н2О

0,11% СО 2

Молекулярная масса = 28,88

R удельный = 287,90

Плотность на уровне моря = 1,18 кг/м 3

Давление на уровне моря = 0,91 атм.

Масштабная высота = 10013,78 м

Пытаясь найти значения c p , я отредактирую их, если найду.

Это все для того, чтобы определить, действительно ли моя атмосфера сохранится, и в конечном итоге найти высоту моей тропопаузы.

12,04% O2 и 1,38% CH4 нестабильны в геологическом масштабе. Вам понадобятся некоторые активные процессы, чтобы сохранить эти цифры, иначе относительно скоро это будут CO2 и H2O.
Какие процессы вы могли бы предложить? Я очень новичок в этом, и я не знаю, с чего начать!
Большую часть времени такие вещи поддерживаются биологией, вулканической активностью и т. д. Все, что может использовать энергию для «недогорания».
Отлично, думаю, я изолирую свой CO2 в растениях, водорослях и бактериях, чтобы бактерии производили много метана, а растения производили много O2. Остальное я компенсирую вулканической активностью — можете ли вы сказать, что вулканы могут выделять достаточно значительное количество CH4, чтобы компенсировать разницу?
Я, честно говоря, не знаю, и это может быть началом достойного вопроса, особенно если вы можете сделать его немного более общим. Для меня это достаточно правдоподобно.
При 1,8 бар 12 % O2 и 1,4 % метана в газе действительно близки к нижнему пределу воспламеняемости: 1,8 % метана взорвется, если будет источник воспламенения. Примерно 16% O2 аналогично. Этого может достичь любая локальная концентрация вблизи источника; возможно, вы можете использовать такие места в своей истории. «Люди, живущие в теплицах, не должны курить...»
Возможно, я неправильно понял, но такое количество воды и давление при 5C (278K) — это жидкость. Жидкости не имеют скорости падения как таковой.
@BobJacobsen, конечно! Я такой идиот, что проглядел это. Я был настолько сосредоточен на выводе в атмосферу мощного парникового газа, что даже не подумал о том, будет ли он конденсироваться.
Замените воду аргоном. Он имеет примерно одинаковую молекулярную массу.
Во-первых, если вам нужна реалистичная атмосфера, вы, вероятно, ограничены: водородом, гелием, метаном, азотом, кислородом, аргоном, углекислым газом, водяным паром и аммиаком. Так что выбирайте из этого списка. Во-вторых, для желаемой вами небольшой массы и тяжелой атмосферы я бы выбрал CO. 2 , Ар и О 2 в некотором сочетании. В-третьих, вы не редактировали этот вопрос в течение 20 часов, и на него нельзя ответить, поскольку водная атмосфера на самом деле является океаном. Я голосую за закрытие, если вы не планируете какие-то правки.
Аа! думал, что я отредактировал это.

Ответы (1)

Различают две степени градиента: сухую и влажную.

Сушить довольно просто. Если мы также предположим равновесие, то градиент будет просто g/c_p в метрических единицах.

Если есть газ с такой высокой концентрацией, что он в какой-то момент конденсируется, т.е. вода образует облака, то все намного сложнее. Выделение скрытого тепла приводит к нескольким различным возможным результатам, и вам придется с этим работать.

Придерживаясь «сухого», теперь вам нужно знать Cp для вашего микса. Сделать это точно правильно сложно, но мы можем приблизиться, посмотрев, насколько далеко у вас находится смесь одноатомных, двухатомных и сложных газов. Одноатомные и сложные газовые добавки перемещают Cp в противоположных направлениях, поэтому в основном они компенсируются, и у вас в основном есть двухатомные N2 и O2, как воздух. Так что я подозреваю, что вы выйдете около значения воздуха около 1.

Объедините это с g, и все готово.

Подробнее: https://hs.umt.edu/physics/documents/BOREALIS/Lapse%20Rate%20Terms%20and%20Formulas2012.pdf