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  • 1 # 力學Nerd王小胖

    我嘗試解答一下,如有不對的地方請指正。

    首先,我覺得地球,金星,土衛六三者大氣壓不好這樣直接比較。因為除了三者的質量不一樣外,其大氣成分也完全不同。

    其次,假設三者氣體完全一樣,都是理想氣體。那麼根據氣體狀態方程,p=nRT/V,氣壓與星球的溫度和體積有關。相同質量的氣體,由於引力不一樣,體積不一樣。引力大的體積小一些,壓強就大一些。溫度高的,壓強也大一些。金星離太陽最近,所以溫度很高,壓強就要大一點。然後引力引起的壓強變化沒有溫度那麼大,就被抵消了。

    再次,土衛六的大氣壓強大,主要原因應該是其大氣成分導致的。氣體可能比較濃稠。

  • 2 # 味哎兒

    同土衛六向自體外發散氣體多有關。宇宙無星辰部分的空間並不真空,而充滿著各星體向體外發射的射線波,只因各射線波呈無序態,從而被人類感到無或空或不存在。這可由人造宇航器仍用反作用力的噴射流導航及轉向的原因原由原理。即,宇宙空間內充滿斥力,而不是星際間的引力。所謂引力是宇宙斥力碰到星體同星體發射的射線相遇形成兩抗力的合力形式,也就是斥力大於射線力,使星體上的一切逃逸不出星體射錢所達抗宇宙斥力交際處,這也是地球大氣不逃逸出地球射線與宇宙斥力交際外的緣由。這衝壓被牛頓寫成地球引力,自此,引力盛行。如果質體間互為引力的話月球應被地球拉近,最終相撞溶合,同理。宇宙迴歸成一個質點,為防這一想設,歐美人提出宇宙膨脹說,低消月球溶入地球的引力效應。從而,矛盾不再僅限引力,而擴延至:引力聚合還是膨脹上。自圓不了其說,從而以為的派別增多。贊否,茱來悟空問聊聊。

  • 3 # 仙鶴一瞥88

    我覺得和土星的質量有關,和到太陽距離有關,土衛六相對於土星的逃逸速度剛剛達到平衡,但土星周圍的衛星和塵埃太多,這些衛星之間有相互吸引力,太陽對這些衛星也有吸引力,土星的半徑小,土衛六圍繞速度快,氣壓就比地球大。因為氣體和土星地心引力平衡後,轉速變快氣壓就大。

  • 4 # 清明的星空

    類地行星保留大氣的能力與其質量是有關係的,因為行星質量越大,引力相對就越強,其行星表面逃逸速度就越大,氣體分子就越不容易從行星表面逃逸。但質量的大小不是行星能否保留大氣的唯一條件,還與行星的磁場、大氣成分、表面溫度、與主星(恆星)的距離等因素有關。

    土衛六又稱為泰坦星(Titan),是土星最大的一顆衛星,也是太陽系第二大的衛星(最大的是木衛三)。從下圖就可以看出土衛六作為衛星是相當大的,體積比水星都要大上一圈,比火星稍小一點:

    在所有的太陽系衛星中,土衛六是目前已知擁有真正大氣層(不同於一點點的大氣)的衛星,其他的衛星要麼只是擁有示蹤氣體,要麼其“大氣”已經被冰凍而不存在大氣層。土衛六大氣成分中98.44%是氮氣,也太陽系中除了地球外唯一的富氮星體。大氣壓力比地球還要大,其地表壓力是地球表面的1.5倍,所以在一些科學家眼裡或者科幻小說中,土衛六被當做可能存在生命的地方或是人類未來移民的備選星球。

    要知道,雖然土衛六的體積比水星大,但質量卻比水星還要小一些,引力也沒有水星強,但為什麼水星沒有保留一點大氣,土衛六卻擁有著濃厚的大氣呢?天文學家認為,可能有這麼幾點原因:

    首先,土衛六雖然引力不是很強,但在形成初期其引力強度是可以保留住其原始大氣的;

    其次,土衛六距離太陽比較遠,距離太陽9.54個天文單位,接受太陽輻射有限,而其濃密的大氣又反射了大部分的光線,造成了反溫室效應,這就使得土衛六的表面異常寒冷,其表面溫度只有大約-179℃。要知道,行星的表面溫度越高,分子運動就越劇烈,氣體分子就越容易逃逸,大氣厚度相應就越小。土衛六表面的低溫還有其大氣組成是不太容易逃逸的氮氣這兩點使得土衛六能夠在較低引力的情況下保留住了大氣;

    第三,土衛六的磁場雖然很弱,但土星的磁場還是很強的,並且土星磁場的影響範圍是遠在的土衛六的範圍之外的,使得遠道而來的變得已經很弱的太陽風對土衛六基本沒有多少影響了。這點相比水星就好多了,因為距離太陽太近,水星大氣早被太陽風暴電離了,只剩下一層超薄的由鈉組成的大氣,幾乎可以忽略不計的。

    正是這些原因使得看似不太起眼的土衛六擁有著其他衛星所沒有的大氣層。如果你有機會登上土衛六,也許會發現有趣的一點是,雖然其大氣是地球表面的1.5倍,但由於大氣的密度較高,但重力卻很小(不足氣球的七分之一),你站在土衛六的地面上,手臂綁上兩個翅膀就可能光只靠揮動手臂就可以像鳥一樣,在土衛六的大氣中飛行。

    在簡單說一下金星,體積質量與地球差不多,但卻擁有著比地球濃厚的多的大氣,其大氣壓約為地球的90倍,並且金星本身還沒有磁場,是如何保留如此濃厚的大氣層的?

    金星質量足夠大,引力足夠強,並且大氣成分主要是二氧化碳(佔97%以上),同時還有一層由濃硫酸組成的厚達20到30公里的濃雲,這種大氣成分是很不容易逃逸的,這就使得雖然金星的表面溫度很高(晝夜都在400℃以上),依然擁有一個濃厚的大氣層。

  • 5 # 時空通訊

    行星的大氣壓高低與其質量有關嗎?為何土衛六比地球小很多大氣壓卻比地球高那麼多?

    大氣壓當然與行星質量有關,但不是唯一關聯。

    行星大氣是包裹著行星體的中性氣體和電離氣體的總稱,它們依附在星體周圍。天體質量對鎖定大氣不然大氣逃逸有較大關聯。一般來說,質量越大的行星,引力(重力)越大,對大氣的束縛度就越大。

    這可以解釋水星、月球這種較小天體很難保留濃密大氣的原因。當然水星大氣難以保留,還與其靠太陽太近有關。我們知道,溫度越高,氣體分子活動越激烈,散逸速度也就越快,這樣,小重力的水星就更難束縛住大氣了,所以水星只有非常稀薄的大氣,相當於地球表面上空500千米高度的大氣濃度,也就是不到地球表面密度的1000億分之一。

    但行星大氣的濃密或稀薄,還與大氣生成過程和磁場有密切關聯。如果一顆行星在誕生早期,本來就沒有大氣或大氣很稀少,即便行星引力再大,又有什麼用呢?就像一個守財奴如果沒財可守,再能守也沒用。

    磁場則對大氣的保留有重要作用。如地球磁場,在數萬千米高空,將來自太陽的高速帶電粒子(太陽風)疏導偏轉,從地球大氣層上空劃過,保護了大氣層,避免了太陽風把大氣帶走。

    而大氣壓,是氣體分子不斷碰撞物體表面的壓力,氣體密度越大,碰撞的頻率就越高,天體引力(重力)越大,碰撞的力度就越大,因此,星球表面氣壓大小,不光與星球的質量有關,還與天體早期形成氣體密度密切相關,是氣體密度和重力的合力。

    地球大氣生成過程。

    地球大氣最初並不是我們現在這種成分,是從地球誕生的45億年前開始逐步生成並變化過來的。開始,地球是行星盤物質在自身引力下,相互碰撞聚集,像滾雪球一樣漸漸長大,最終把所有軌道附近物質都吸附完了,就形成了地球雛形,開始是一個溫度有8000℃的熔融球體。

    在地球處於高溫時期,大氣分子運動速度很快,地球引力無法抓住這些氣體,因此難以形成濃密的大氣層。一直到地球慢慢冷卻形成了固體外殼,溶解在熔岩中的氣體以火山爆發形式被大量釋放出來,這就是地球的排氣過程。這些氣體主要由水汽、二氧化碳、氮組成,這是地球最早的大氣層。

    冷卻後的地球上空,蒸發的水汽形成了巨量的雲層,暴雨期開始了,開始暴雨還沒有到達地表就被蒸發了,後來落到地面繼續沸騰蒸發,隨著地表被雨水慢慢冷卻,終於開始積水。暴雨連續下了千萬年,雨水灌滿了低窪地帶和盆地,形成了地球海洋,同時洗掉了空氣中大量的二氧化碳,空氣中的水汽也大大減少。

    但這個時候的大氣,並沒有很多氧氣,現在的大氣的氧氮比是在幾十億年的演化過程得到的。氧氣大量形成有兩個重要因素:一個是水汽被帶到高空大氣層時,被太陽紫外線照射,分解成氫和氧,氫是最輕的氣體,容易逃逸出大氣層,而氧原子結合成氧分子比較重,就保留了下來;第二個因素是更重要因素,就是地球演化出了生命,尤其是綠色植物,透過與Sunny的光合作用,將二氧化碳反應生成了有機物質和氧,從而依靠氧生存的生命漸漸發達起來。

    現在地球大氣層的成分為:氮78.084%、氧20.946%、 氬0.934%、水汽0.25%、二氧化碳0.032%、 氖0.0018%、 氦0.00052% 、甲烷0.0002%、 氪0.0001%、氫0.00005%、 氙0.000008%、臭氧0.000001%、 其他0.001421%。地球的生態圈形成大氣迴圈並保持基本平衡,地球重力拉拽保持著大氣密度,而地球磁場是保護地球大氣圈不受侵害的天然屏障。

    金星大氣生成過程。

    金星是一顆與地球大小差不多的類地行星,其半徑是地球的95%,體積是地球的0.88倍,質量是地球的80%,可是其大氣密度是地球的100倍,表面氣壓是地球的93倍。

    金星重力小於地球,而大氣壓力卻高出地球很多,從這一點,我們可以印證前面說的,大氣壓不僅僅與星球重力有關,而是與大氣生成過程和密度密切相關。

    金星這種大氣現狀也是隨著金星演化而慢慢變成的。科學研究認為,金星在誕生初期和大氣生成過程也與地球差不多,也生成了海洋,但後來演化過程被一些天體事件給改變了,比如巨大的撞擊導致了金星自轉和磁場的改變,板塊運動停止,高溫讓海洋完全被蒸發。

    巨量的水蒸氣在大氣中形成一道屏障,太陽輻射反射被這道屏障阻擋了,熱量無法散射回到太空,金星墜入了無法逃脫的溫室效應鐘罩中。高溫使岩石中的碳不斷分解出來,與大氣中的氧結合成二氧化碳,而隨著二氧化碳在大氣中濃度越來越高,溫室效應形成惡性迴圈,金星表面溫度就越來越高,從而使金星墮入了萬劫不復的地獄夢魘。

    也有人認為,金星沒有演化出生命和綠色植物,是大氣沒有得到改造的原因。但我認為,即便金星開始演化出來了生命,在後來的天體事件中,這些脆弱的生命也將滅絕,因為人類現在都無法抗拒來自太空的巨大天災,何況遠古時期的脆弱生命?

    土衛六是唯一有濃密大氣的衛星,大氣壓高於地球。

    土衛六又被稱為泰坦星,在太陽系行星200多顆天然衛星中排名老二,直徑為5150千米,約為地球的40%;質量為1.345x10^23kg,只有地球的1/44.6;重力不到地球的1/7。但其大氣壓卻為地球的1.5倍。

    既然重力比地球小這麼多,大氣密度和氣壓又比地球還要高出50%,這進一步說明了星球大氣濃度氣壓並非只是與重力有關,而是與其生成過程和密度密切相關。土衛六大氣組成主要為氮氣,佔比98.44%,其餘為甲烷、乙烷、丁二炔、丙炔、丙炔腈、乙炔、丙烷等,還有極少量二氧化碳、氰、氰化氫和氦氣。一些科學研究認為,土衛六大氣主要來自彗星的撞擊,彗星帶來的氨冰在撞擊過程或透過光化學反應生成了氮氣。而彗星上覆雜的有機物成分,很可能是產生甲烷等有機氣體的原因。

    土衛六不但是具有濃密大氣的唯一衛星,還是太陽系除地球外唯一表面存在液態湖海的星球。但土衛六的液態湖海不是水,而是甲烷。科學家們懷疑在這些羥湖裡可能存在著某種特殊的生命形式,如依靠甲烷羥類為食物生存,極耐低溫的生物。研究表明,在土衛六表面200千米冰層深處,還可能存在液態水的海洋。

    研究認為,土衛六上也存在制約生命的重要因素,如溫度過低,表面溫度只有-176.16℃;沒有發現液態水;沒有磁場保護,當其執行到土星磁場保護之外時,會直接暴露在太陽風的強烈輻射之下,生命可能無法存活等等。

    但科學界對土衛六充滿了興趣,NASA甚至派出了一艘探測器降落到了土衛六的表面,這就是搭載卡西尼到達土衛六的惠根斯號,它是人類第一艘降落在除月球以外的天然衛星的探測器,拍攝傳回了土衛六表面的大量資料。科學家們還打算對土衛六進行更多的探測,弄清楚其上面到底有沒有生命存在。

    八大行星都有大氣,只是龍生九子各不相同而已。

    行星或者各種天體都有大氣,其密度和氣壓與星球質量、大氣生成原因和密度、磁場的都有聯絡。相信透過前面幾個星球的介紹,大家已經對這些因素有所瞭解。

    太陽系八大行星的大氣,與這些行星性質、質量、磁場、距離太陽遠近、生成原因,表現出完全不一樣的特點,大氣狀態五花八門。火星由於質量較小,磁場微弱,因此大氣很稀薄,只有地球大氣密度的約1%,且二氧化碳佔比達到95%,氣壓只有地球的0.5~0.8%。

    除了四個類地行星,即地球、火星、金星、水星,處於小行星主帶之外的4顆行星,屬於氣態巨行星,都比地球大很多,而且主要由氣體組成,不過在其大氣層深處,由於高溫高壓狀態,氣體被壓縮成液態和液體金屬態,它們都有一個不大的岩石地核。

    這些氣態行星的結構完全與類地行星不一樣,它們都沒有一個固體表面,作為行星整體密度都大大小於類地行星。在太陽系形成初期,太陽風猛烈,把物質吹向遠離太陽,氣態輕物質就吹得更遠,這些氣態巨行星就是由這些吹得更遠的氣體組成。這些行星由於距離太陽更遠,表面溫度都很低,而且一個比一個低,木星為-168℃,土星為-170℃,天王星、海王星都低於-200℃。這些行星大氣層組分也與類地行星完全不一樣,都以氫和氦為主。

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