Atmosphär
D'Atmosphär ass de gasfërmege Mantel ëm een Himmelskierper. Si besteet meeschtens aus engem Gemësch vu verschiddene Gasen, déi vum Schwéierfeld vum Himmelskierper festgehale ginn. D'Atmosphär ass op der Uewerfläch am dichtsten a geet bei groussen Héichte fléissend an den interplanetaresche Raum iwwer.
Genesis
ännerenBei der Entwécklung vun enger Atmosphär spille vill Facteuren eng Roll. Als éischt d'Mass vum Himmelskierper, säi Radius a seng Uewerflächentemperatur, souwéi d'Mass vun den eenzele Gasdeelercher. Mass a Radius bestëmmen d'Schwéierfeld op der Uewerfläch. D'Schwéierfeld muss dobäi kräfteg genuch sinn, fir datt d'Gasdeelercher, déi an der Reegel aus Ausgasungen ervirginn, un den Himmelskierper gebonne bleiwen an net an de Weltraum fortfléien.
No der kinetescher Gastheorie beweege sech d'Gasdeelercher duercherneen an dobäi ëmsou méi séier, wat se méi liicht sinn a wat d'Temperatur vum Gas méi héich ass. Wann d'Unzéiungskraaft net duergeet fir de Verloscht vu séieren Deelercher op laang Zäit ze begrenzen, sou datt et zu enger positiver Deelerchersbilanz kënnt (also méi Gasdeelercher duerch Ausgasungen derbäikommen, wéi duerch d'Iwwerwanne vun der Gravitatioun verluer ginn), da ka sech och keng Atmosphär entwéckelen.
Dobäi spillt nieft der Gréisst och d'Uewerflächentemperatur vum Himmelskierper eng Roll, déi net ze grouss däerf sinn. Och d'Aart vun de Gasdeelercher ass wichteg, well zum Beispill eng Atmosphär aus Waasserstoff oder Helium méi schwéier un e Planéit ze bannen ass, wéi eng aus Sauerstoff oder Stéckstoff. Dat läit dorun, datt sech liicht Gasdeelercher bei gläicher Temperatur méi rapid beweege wéi schwéier Gasdeelercher. Atmosphären, déi Elementer wéi Waasserstoff a gréisserem Ëmfang enthalen, fanne sech dofir virun allem bei de masseräiche Gasrisen, där hir Gravitatioun grouss genuch ass.
Zum Schluss ass nëmmen eng kleng Wéinegkeet vun Himmelskierperen an der Lag, eng Atmosphär ze bilden a laangfristeg u sech ze bannen. Sou huet zum Beispill den Äerdmound als den nächste Noper vun der Äerd keng Atmosphär.
Drockverlaf
ännerenDen Drockverlaf vun enger Atmosphär, am Fall vun der Äerdatmosphär vum Loftdrock, ass an den ënneschte Beräicher duerch d'hydrostatesch Equatioun bestëmmt, déi bei am Verglach zum Planéiteradius dënner Atmosphäre follgendermoosse beschriwwe gëtt:
D'Aflossgréisste sinn den Drock p, d'Héicht h, d'Schwéieretempo g an d'Dicht ρ. Am Fall vu konstanter Temperatur reduzéiert sech d'Equatioun zu der barometrescher Héichteformel. Am baussenzege Beräich gëllt déi Beschreiwung awer net méi, well sech d'Bestanddeeler opgrond vun der klenger Dicht op Keplerbunnen oder Magnéitfeldlinne beweegen a sech géigesäiteg knapps nach beaflossen.
Ënnerglidderungen
ännerenFollgend Schichte kann een nom Temperaturverlaf ënnerscheeden:
- Un der Planéitenuewerfläch fänkt an der Reegel d'Troposphär un, an där Konvektiounsstréimungen dominéieren. Si gëtt begrenzt duerch d'Tropopaus.
- Driwwer läit d'Stratosphär, an där d'Stralung beim Energietransport dominéiert. Si gëtt begrenzt duerch d'Stratopaus.
- An der Mesosphär gëtt, virun allem duerch Kuelestoffdioxid, Energie ofgestralt, sou datt an dëser Schicht eng staark Ofkillung geschitt. Si gëtt begrenzt duerch d'Mesopaus.
- An der Thermosphär an an der Ionosphär dissoziéieren an ioniséieren déi meescht Molekülle, wouduerch d'Temperatur däitlech klëmmt.
- Déi baussenzeg Schicht ass d'Exosphär, aus där déi haaptsächlech atomar respektiv ioniséiert Bestanddeeler aus dem Schwéierefeld vum Planéit entkomme kënnen. Si gëtt, wann e Magnéitfeld do ass, duerch d'Magnéitopaus begrenzt.
Dës Glidderung stellt nëmmen eng graff Andeelung duer, an net all Schicht ass bei allen Atmosphären nogewisen. Sou huet d'Venus zum Beispill keng Stratosphär, kleng Planéiten a Mounden hunn nëmmen eng Exosphär, zum Beispill de Merkur.
Et kann een d'Atmosphär och no follgende Gesiichtspunkten opglidderen, wéi:
- dem radio-physikaleschen Zoustand vun der Atmosphär (Ionosphär, Magnetosphär, Plasmasphär)
- no physiko-cheemesche Prozesser (Ozonosphär respektiv Ozonschicht, Chemosphär)
- der Liewenszon (Biosphär)
- der Duerchmëschung (Homosphär, Homopaus, Heterosphär)
- dem aerodynameschen Zoustand (Prandtl-Schicht, Ekman-Schicht, béid als Peplosphär, Fräi Atmosphär)
Existenz vun Atmosphären
ännerenVergläicht een d'Himmelskierpere vun eisem Sonnesystem mateneen, sou weist sech den Afloss vun de Facteuren, déi beim Entstoe vun enger Atmosphär relevant sinn.
Ënner de Planéiten ass d'Äerd an der Lag, schwéier Elementer wéi Argon (Ar) an der Atmosphär ze halen, liicht Elementer wéi Waasserstoff (H2) oder Helium (He) huet si awer am Laf vun hirer Entwécklung verluer. Dës liicht Bestanddeeler weise sech dofir ëmsou méi däitlech bei de baussenzege Planéiten, de sougenannte Gasrisen, wéi de Jupiter, de Saturn, den Uranus an den Neptun. Och bei Planéite vun anere Stäresystemer – d'Exoplanéiten – konnte mat spektrografesche Methoden Atmosphären nogewise ginn.
Nieft verschiddene Planéiten huet och de grousse Saturnmound Titan eng dicht Atmosphär. Déi gréisst Mounde Ganymed, Io, Europa an den Äerdmound hu wéi de Planéit Merkur nëmmen eng Exosphär.
| Planéit/ Zwergplanéit/ Mound |
Drock (hPa) | H2 | He | N2 | O2 | CO2 | CH4 | H2O | Diverses | Bemierkungen |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Merkur | 10−15 | 22 % | 6 % | Spueren | 42 % | Spueren | – | Spueren | 29 % Natrium, 0,5 % Kalium | nëmmen Exosphär |
| Venus | 92.000 | – | 12 ppmv | 3,5 % | – | 96,5 % | – | 20 ppmv | 150 ppmv Schwiefeldioxid | keng Mesosphär |
| Äerd | 1.013 | 0,5 ppmv | 5,24 ppmv | 78,084 % | 20,946 % | 0,04 % | 2 ppmv | ~ 0–4 % | 0,93 % Argon | Äerdatmosphär |
| Äerdmound | 3 • 10−10 | 23 % | 25 % | – | – | Spueren | Spueren | – | 20 % Argon, 25 % Neon |
nëmmen Exosphär |
| Mars | 6,36 | – | – | 2,7 % | 0,13 % | 95,32 % | ~ 3 ppbv | 210 ppmv | 1,6 % Argon | |
| Jupiter | >106 | 89,8 % | 10,2 % | – | – | – | ~ 0,3 % | ~ 4 ppm | Gasris | |
| Saturn | >106 | 96,3 % | 3,25 % | – | – | – | ~ 0,45 % | – | Gasris | |
| Uranus | >106 | ~ 82 % | ~ 15 % | – | – | – | ~ 2,3 % | – | Gasris | |
| Neptun | >106 | ~ 80 % | ~ 19 % | – | – | – | ~ 1,5 % | – | Gasris | |
| Pluto | 0–0,005 | – | – | jo | – | – | jo | – | Ausdeenung variéiert | |
| Europa | 10−9 | – | – | – | 100 % | – | – | – | Jupitermound | |
| Titan | 1.467 | – | – | 98,4 % | – | – | 1,5 % | – | 0,1 % Argon | Saturnmound |
| Triton | 0,01 | – | – | 99,9 % | – | – | 0,1 % | – | Neptunmound |
Kuckt och
ännerenLiteratur
änneren- Walter Steiner: Europa in der Urzeit. Die erdgeschichtliche Entwicklung unseres Kontinents von der Urzeit bis heute. Mosaik Verlag, München 1993, ISBN 3-576-10276-0
Um Spaweck
änneren| Commons: Planetaresch Atmosphären – Biller, Videoen oder Audiodateien |
