Mars'ta atmosfer kaybı

Mars'taki atmosfer bir zamanlar çok daha kalın olsaydı, nasıl kayboldu? Güneş rüzgarı, gezegenin küçük boyutu ya da başka bir şeyle etkileşime bağlı mıydı ve mevcut kalınlığına ulaşmak yaklaşık olarak ne kadar sürdü?

Mars atmosferinin kaybı çoğunlukla kütlesine bağlanabilir. Dünya'nın hala daha hafif elementlerden oluşan bir atmosfere sahip olmasının nedeni, daha büyük kütle ile daha büyük kaçış hızı gelmesidir , bu da bir atomun kinetik enerjisinin gezegeninin yerçekimi potansiyel enerjisini aşma hızıdır.

Çoğu gazın hızlarının dağılımı Maxwell-Boltzmann dağılımı ile açıklanabilir .

Bu eğri, belirli bir sıcaklıkta belirli bir hızda bir parçacık bulma olasılığını temsil eder. Sıcaklık sabitini tutan yukarıdaki grafik, daha hafif moleküllerin daha yüksek hızlarda bulunma olasılıklarının daha yüksek olacağını göstermektedir. burada parçacığın enerjisidir, yokluğunda yerçekimi alanı ( yerçekimi teriminin nasıl dahil edileceği hakkında bilgi için bu derse bakın ).

$$P(\epsilon) = \frac{2}{\sqrt{\pi}k_{B}T} \left( \frac{\epsilon}{k_{B}T} \right)^{1/2} \exp{-\left(\frac{\epsilon}{k_{B}T}\right)}$$ $\epsilon$$\frac{p^{2}}{2m}$

Zamanla entegre olan daha hafif gazlar, kaçış hızını daha ağır muadillerinden daha sık aşma eğilimindedir. Bu yüzden Jüpiter ve Satürn gibi daha büyük gezegenlerin hidrojen ve helyumun hâkim olduğu atmosferleri var.