为什么土卫六没有丢失大气层？而火星却遗失了？

发布时间：2023-07-31 10:00:35 所属栏目：动态来源：互联网

导读： 　　我们可以先解释下这个问题：在地球的历史上，大约在数十亿年前，空气的浓度是现今水平的500倍；而经过数百万年的发展变化之后，空气中的分子数量逐渐减少到了目前的5分之一；再经过漫长

　　我们可以先解释下这个问题：在地球的历史上，大约在数十亿年前，空气的浓度是现今水平的500倍；而经过数百万年的发展变化之后，空气中的分子数量逐渐减少到了目前的5分之一；再经过漫长的时间推移，其中的数值再度增加，达到了正常水平。而众所周知，火星的重力较小，因此无法保持大气层。直到现在，火星的大气压在5个大气压左右。大约在15-20亿年前，火星的大气层密度降低到现代水平。另一方面，在土卫六上，尽管其重力比火星还小，但大气层比地球的密度高六倍。

　　...土卫六什么都没失去？几乎失去了所有。据推测，土卫六的初始气体外壳密度曾达到90个大气压。

　　但它也早已减少到现代水平。土卫六这颗土星的卫星目前还没有像地球和火星那样被很好地研究。关于土卫六的研究时间很难确定。然而，在这种情况下，所有三个天体的历史都有一个共同点。初始的大气层，最初非常密集，迅速离开了行星。但在某个阶段，这一过程减缓并停止。

　　...大气的补充和损失的机制是复杂多样的。因为它们包括矿化和向液相转变等效应。磁场的存在也发挥了作用......但要了解这种情况，只需按原样考虑泄漏到空间中就足够了。

　　在这里很简单。要离开地球，气体分子必须获得高于第二宇宙速度的速度。也就是说，它们必须具有高温。而温度是分子的平均动能的度量。分子质量越小，在相同的温度下它们的速度就越高。

　　这就涉及到"无法保持大气层"这个问题。在这里需要澄清的是，到底是哪种大气层，即哪些气体，以及在哪种温度下是能够被保持的。例如，不仅是火星，就连地球在它们气体外壳的典型温度下，都无法保持氢和氦。因此，冥王星最初的大气层，其物质成分主要是接近于大量原始星云的无定形气体，很快一层一层地分散。

　　同样的情况也发生在火星上的第二次火山活动产生的大气层上。现在只剩下最重的成分——二氧化碳。它停止流失只有在大部分冻结的时候。这种气体的遗留部分因其过于寒冷，即使在大量太空颗粒的冲击下，很少有分子能够达到第二宇宙速度。

　　而在土卫六上更加寒冷。冰雪岛（冰冻的水和氨的混合物）并不计入其中。这主要也适用于甲烷。它是轻的，而且不耐辐射。但所有的损失都通过液体的蒸发得到补充。

　　而土卫六大气层的主要组成部分是氮，众所周知，这些氮是通过氨的辐射分解积累起来的。这是一种重气体，其温度极低。在这种条件下，还考虑到土卫六与太阳的巨大距离，太阳风的微弱，氮气无法克服土卫六的引力。

　　...问题因此不在于土卫六的大气层没有散失，而是它最初非常稠密，对于卫星来说尤其如此。但这是另一个问题。可能的答案是，土卫六不是一个真正的卫星，或者是一个“偶然的卫星”。因为它的密度太低了，以至于无法形成大气层。

（编辑：海豚站长网）

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