Hilangnya atmosfer di Mars

Jika atmosfer di Mars dulunya jauh lebih tebal, bagaimana kemungkinannya hilang? Apakah itu karena interaksi dengan angin matahari, ukuran kecil planet ini, keduanya, atau sesuatu yang lain, dan kira-kira berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mencapai ketebalan saat ini?

Hilangnya atmosfer Mars sebagian besar disebabkan oleh massanya. Alasan mengapa Bumi masih memiliki atmosfer yang terbuat dari unsur-unsur yang lebih ringan adalah karena dengan massa yang lebih besar datang kecepatan lepas yang lebih besar , yang merupakan kecepatan di mana energi kinetik atom mengatasi energi potensial gravitasi planetnya.

Distribusi kecepatan sebagian besar gas dapat dijelaskan oleh distribusi Maxwell-Boltzmann .

Kurva ini mewakili probabilitas untuk menemukan partikel dengan kecepatan yang diberikan pada suhu tertentu. Memegang suhu konstan, grafik di atas menggambarkan bahwa molekul yang lebih ringan akan memiliki probabilitas lebih tinggi ditemukan dengan kecepatan yang lebih tinggi. mana adalah energi dari partikel, tanpa adanya bidang gravitasi (lihat kuliah ini untuk informasi mengenai cara memasukkan istilah gravitasi).

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

Terintegrasi seiring waktu, gas yang lebih ringan cenderung melebihi kecepatan lepas lebih sering daripada rekan-rekan yang lebih berat. Inilah sebabnya mengapa planet yang lebih besar seperti Jupiter dan Saturnus masih memiliki atmosfer yang didominasi oleh hidrogen dan helium.