ATMOSFERAS PLANETARIAS

ATMOSFERAS ATMOSFERAS PLANETARIASPLANETARIAS

ClasificaciClasificación:ón:

►““Planetas” terrestres: Venus, Planetas” terrestres: Venus, Tierra, Marte, TitanTierra, Marte, Titan

►Atmosferas tenues: Mercurio, Io, Atmosferas tenues: Mercurio, Io, Triton, PlutonTriton, Pluton

►Planetas jovianosPlanetas jovianos

Las atmósferas es un fluído particular (GASES) en procura del equilibrio.

Bien fuera del equilibrio…

1. PLANETAS TERRESTRES1. PLANETAS TERRESTRES

►Atmósferas secundarias, las originales Atmósferas secundarias, las originales fueron barridas por el viento solar T-fueron barridas por el viento solar T-TauriTauri

Fuerte emisión en rayos Xe intenso VIENTO SOLAR

Sol en etapa T-Tauri: pre secuenciaPrincipal, antes de ser propiamenteuna estrella

ESTRUCTURA GENERICA (para un planeta cualquiera)

ABSORCIÓN:

Rayos X: en termosferaUV: estratósferaVisible: no se filtraIR: balance térmico consuperficie y atmósfera

Depende de la composición de la atmósfera del planeta

EXÓSFERA: casi no hay colisiones entre las moléculas

TERMÓSFERA: todos los gases absorben rayos X

ESTRATÓSFERA: no hay convección, se requiere un buen absorbente de UV

TROPÓSFERA: moléculas con mas de 2 átomos son buenas absorbentes de IR

Atmósfera de la TierraAtmósfera de la Tierra

► TropósferaTropósfera: (15 km) de la superficie, T disminuye con h, fenómenos : (15 km) de la superficie, T disminuye con h, fenómenos climáticos, donde se desarrolla la vida.climáticos, donde se desarrolla la vida.

► EstratósferaEstratósfera: (: (11-50 km) de la superficie, T 11-50 km) de la superficie, T aumentaaumenta con la altura con la altura

debido a la presencia de ozono y la absorción de UVdebido a la presencia de ozono y la absorción de UV.. ► MesósferaMesósfera (50 y 80 km) de la superficie, T disminuye con h (50 y 80 km) de la superficie, T disminuye con h► IonósferaIonósfera (500 km) de la superficie, es la parte de la atmósfera (500 km) de la superficie, es la parte de la atmósfera

ionizada permanentemente debido a la fotoionización que provoca la ionizada permanentemente debido a la fotoionización que provoca la radiación solar. Refleja ondas de radio, formación de auroras por radiación solar. Refleja ondas de radio, formación de auroras por interacción con el viento solar. La T aumenta con la h.interacción con el viento solar. La T aumenta con la h.

► Exósfera Exósfera (2000 km) de la superficie: Cinturones de Van Allen. (2000 km) de la superficie: Cinturones de Van Allen.

► Las divisiones entre una capa y otra se denominan respectivamente Las divisiones entre una capa y otra se denominan respectivamente

tropopausa, estratopausa, mesopausa y termopausatropopausa, estratopausa, mesopausa y termopausa

Las ventanas atmosféricas: ¿Qué deja pasar la atmósfera de la Tierra?

OJO! El Sol emite TODO el espectro electromagnético

RADIACION SOLAR RECIBIDA EN EL TOPE DE LA ATMOSFERA Y EN LA SUPERFICIE TERRESTRE

TRATEMOS DE ENTENDER BIENQUE ES UN CUERPO UNA CURVADE PLANCK PARA EL SOLY UN ESPECTRO DE ABSORCIÓN

EJEMPLO:

RADIACION TERRESTRE

P

PEscape R

GMV

2Pérdida selectiva de gases:

GENERACIÓN Y

PÉRDIDA DE ATMÓSFERA

DensidadDensidad

►La densidad de una atmósfera es el La densidad de una atmósfera es el resultado del balance entre los resultado del balance entre los procesos de GENERACIÓN y PÉRDIDAprocesos de GENERACIÓN y PÉRDIDA

►Marte cesó su actividad volcánica (???) Marte cesó su actividad volcánica (???) :: atmósfera tenue: el dilema del atmósfera tenue: el dilema del metanometano (Mars Global Surveyor y Mars Express)(Mars Global Surveyor y Mars Express)

►Venus: ¿actividad volcánica global Venus: ¿actividad volcánica global periódica? periódica? (ver teórico de superficies)(ver teórico de superficies), atmósfera , atmósfera muy densamuy densa

La atmósfera de las primeras épocas de la historia de la Tierra estaría formada por vapor de agua, dióxido de carbono(CO2) y nitrógeno, junto a muy pequeñas cantidades de hidrógeno (H2), H2S, SO2 y monóxido de carbono pero con ausencia de oxígeno.

Era una atmósfera ligeramente reductora (sin oxígeno) hasta que la actividad fotosintética de los seres vivos introdujo oxígeno y ozono (a partir de hace unos 2 500 o 2000 millones de años) y hace unos 1000 millones de años la atmósfera llegó a tener una composición similar a la actual (solo 21% de oxígeno).

La alta atmosfera de Venus circula con un período de 4 dias provocada por la diferencia de temperatura entre el dia y la noche. Esta rotación frena al planeta pudiendo ser la causa de la escasa velocidad de rotación.

Generación de nubes:Generación de nubes:

► La temperatura superficial genera La temperatura superficial genera convecciónconvección

► La convección es la responsable de la La convección es la responsable de la formación de nubes (líquido o cristales)formación de nubes (líquido o cristales)

► Venus está cubierto de nubes de H2SO4 Venus está cubierto de nubes de H2SO4 debido a sus altas temperaturas que debido a sus altas temperaturas que generan una fuerte conveccióngeneran una fuerte convección

► No posee estratósfera que absoba UV por No posee estratósfera que absoba UV por lo tanto pierde Hlo tanto pierde H22O. A su vez el SOO. A su vez el SO22 se se combina en el suelo.combina en el suelo.

Espectros comparados

Marte: gases CO2 y H2O sublimados en equilibrio con fase sólida.

Marte: OJO! Emisión en los polos en CO2

La composición atmosférica no determinapor si sola el clima del planeta

TitánTitánTitánTitán

2. ATM2. ATMÓSFERAS TENUESÓSFERAS TENUES

Impactos Cometarios,Viento Solar,

Fotones

Gas sublimadoen equilibrio

con fase sólida

IoIoIoIo

TritónTritónTritónTritón

a) Dos polos con CO2

b) Un polo siempre alSol, todo el CO2 de esePolo va a la atmósfera

Tritón desde la Voyager 2: ¿depósitos de hielo?

3. PLANETAS JOVIANOS3. PLANETAS JOVIANOS►Atmósferas primordiales, gases Atmósferas primordiales, gases

capturados de la nebulosa solarcapturados de la nebulosa solar

Balance de energía

contracción

diferenciación

Urano: poca emisión

Coriolis genera fuertes vientos (son rotadores rápidos)

Urano y Neptuno tienen una circulación diferente

Zonas (blancas) y Cinturones

Nubes de metano