Comment Titan maintient l'atmosphère

Titan qui est plus petit que mars a une atmosphère mais mars n'est pas capable de maintenir l'atmosphère. Même Luna n'a pas d'atmosphère.

Vous avez raison, il est surprenant que Titan, n'étant qu'une lune, ait une atmosphère épaisse. Habituellement, la réponse inclut le magnétisme: la Terre a une atmosphère parce que le magma liquide à l'intérieur de la planète produit un champ magnétique. Ce champ magnétique modifie les trajectoires des particules dans le vent solaire, conservant ainsi les gaz volatils intacts. Mars avait une atmosphère, tout comme la Terre, mais étant plus éloignée du Soleil, le magma s'est figé et a perdu ses propriétés magnétiques.

Titan lui-même n'a pas de champ magnétique, mais Saturne en a un. La magnétosphère de Saturne est produite par le mouvement du gaz d'hydrogène super-comprimé à l'intérieur de la planète (fluide métallique). Le champ est si fort qu'il englobe les satellites, y compris Titan.

Saturne n'a pas le même magma que la Terre. La Terre est une planète rocheuse. Cela signifie qu'il s'est formé si près du soleil que les gaz légers (tels que l'hydrogène) ne pouvaient pas fusionner en raison de la température élevée et du vent solaire. Par conséquent, les planètes intérieures (Mercure à Mars) sont composées principalement de roche et de métal. C'est le fer liquide dans le noyau externe qui rend la Terre magnétique.

Les planètes Gaseus ont plutôt un petit noyau solide en métal / rocheux (donc pas de champ magnétique à partir de là) et une énorme couche de gaz légers (hydrogène et hélium). Les gaz ne sont généralement pas magnétiques, mais sous une pression si énorme, ils prennent une structure «métallique», ce qui signifie qu'ils peuvent conduire l'électricité comme un métal. Cette même propriété leur permet de générer un champ magnétique.

Le vent solaire (un flux de particules chargées émises par l'étoile) est la principale cause de la perte de l'atmosphère du corps céleste . Donc, pour garder une atmosphère, le corps céleste aurait besoin d'une magnétosphère, c'est-à-dire d'un champ magnétique qui dévie les protons et les électrons du vent solaire et les empêche de donner aux molécules une énergie pour s'échapper des couches supérieures de l'atmosphère.

Selon les études en cours, la source du champ magnétique planétaire est constituée par les courants de Foucault dans le métal liquide du noyau externe en rotation, provoqués par la convection et la force de Coriolis, appelée " dynamo géomagnétique ".

Maintenant, Luna est à peu près géologiquement morte maintenant. Pour le cas de Mars, on a émis l'hypothèse que sa "dynamo" s'est arrêtée pour une raison quelconque, en tout cas c'est un fait que Mars a un champ magnétique faible et irrégulier. Mais dans le cas de Titan (qui n'a même pas beaucoup de métal dans le noyau), une géante gazeuse avec un champ magnétique puissant vient à la rescousse et protège ses atmosphères des effets néfastes du vent solaire.

Comme une anecdote intéressante, on a émis l'hypothèse que ce voisin avec la ceinture de rayonnement est la cause d'une plus grande abondance d'hydrocarbures sur Titan.

Il fait froid par Saturne, ce qui réduit la tendance des gaz à s'évaporer dans l'espace.

Température du corps noir des objets du système solaire :

• Terre: distance D = 1 AU (288 K) 16 ° C
• Mars: D = 1,5 (232 K) -40 ° C
• Jupiter: D = 5,2 (134 K) -138 ° C
• Saturne: D = 9,5 (103 K) -169 ° C
• ........... Titan (94 K) -178 ° C -mesuré vs calc pour les autres
• Uranus: D = 19,2 (73 K) -199 ° C

• Neptune: D = 30,1 (63 K) -209 ° C

  Ganymède, pesant 1,5X10 ^ 23 kg, contre Titan à 1,3X10 ^ 23 kg, n'a pas d'atmosphère substantielle, mais il est également beaucoup plus chaud en raison de sa proximité avec le soleil. L'azote bout à −196 ° C, il n'est donc pas impossible que les journées froides sur Titan impliquent des tempêtes de pluie d'azote. Le méthane et l'éthane ont des points d'ébullition encore plus élevés

En termes simples, la capacité d'une planète ou d'un autre corps à maintenir l'atmosphère dépend de trois facteurs:

1. Sa gravité
2. Température de l'atmosphère
3. Composition chimique de l'atmosphère

Vous pouvez estimer qu'en utilisant la formule simple

$k$$T$$G$$M$$m$

$m$

En cas d'atmosphère froide, la masse de corps céleste capable de la conserver peut être assez petite. C'est la raison pour laquelle Titan ou Pluton ont une atmosphère mais pas Mercure ni Lune.