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Titolo: Atmosfera e velocità di fuga.

Si dice che il fatto che un pianeta abbia atmosfera o meno sia da mettere in
relazione alla sua velocità di fuga.
Guardiamo un attimo i seguenti dati:
Terra  11,2 km/s  1 atm
Venere 10,3 km/s 200 atm
Marte 5,02 km/s 1/60 atm
Luna 2,37 km/s 0 atm
Perché Venere ha quel popò di atmosfera?
A tal proposito potrete osservare come nel libro "La Fisica" di Asimov a
proposito di questo collegamento tra velocità di fuga e atmosfera vengano
citati d'esempio tutti i pianeti e parecchi satelliti del sistema solare, ma
venga stranamente dimenticata Venere.
Quali sono le teorie attuali su questo comportamento anomalo dell'atmosfera
Venusiana?
Ciao, Mauro.

dell'atmosfera Venusiana?
     La presenza di un'atmosfera attorno ad un corpo celeste
dipende da molti fattori, i principali sono:
1) la temperatura: un corpo celeste perderà, a parità di tempo
     e di tutti gli altri fattori minor quantità di gas quanto più bas-
     sa è la sua temperatura superficiale: semplificando, le mole-
     cole sono in continuo movimento, tanto più alta è la tempera-
     tura, tanta più alta è la loro velocità e quindi la possibilità che
     raggiungano, prima o poi, una velocità uguale o superiore
     alla velocità di fuga del corpo celeste: questo meccanismo
     è ancor più efficace, se a parità di altri fattori, l'atmosfera è
     tenue, in quanto la singola molecola di gas ha meno possi-
     bilità di essere deviata o frenata, cedendo energia, da altre
     molecole. Se le sostanze volatili sono allo stato solido, anche
     anche un piccolo corpo come una cometa può trattenere so-
     stanze volatili per miliardi di anni se sta in una zona fredda
     come la nube di Oort: naturalmente con un tempo adeguato
     anche un blocco di ferro puro evapora se non è allo zero as-
     soluto e nell'universo niente può essere allo zero assoluto;
2) velocità di fuga: come visto nel punto 1 gioca un fattore fon-
     damentale: viste le temperature presenti e passate del siste-
     ma solare, per una cometa od un asteroide, la perdita  di ma-
     teriali volatili è quasi immediata, per un corpo con diametro
     fino a qualche migliaia di km di diametro la perdita totale del-
     l'atmosfera avviene entro un miliardo di anni, per un corpo
     oltre i 5000 km fino 20.000 km (?) è dell'ordine di 5-10 miliar-
     di di anni, in corpi oltre 100.000 km (vedi Giove) praticamente
     non si ha dispersione di atmosfera.
     La pressione atmosferica superficiale di un pianeta (tellurico)
è dovuta a sua volta da vari fattori, i principali dei quali sono:
1)  la velocità di degassamento dei corpo celeste, cioè la velocità
     con cui il pianeta  perde le sostanzi volatili che sono inglobate
     al suo interno e che piano piano filtrano verso la sua superfice;
2) la velocità di dispersione nello spazio dei gas dovuta alla veloci-
     tà di fuga e temperatura;
3) l'effetto ablativo della caduta di asteroidi: Marte ha un'esigua
    atmosfera in quanto una buona parte della sua atmosfera origi-
    naria è stata persa a causa della caduta di asteroidi della vicina
    fascia: in pratica quando cade un asteroide una gran quantità
    di materiale dell'atmosfera e del suolo viene scagliata nello
    spazio ad una velocità superiore a quella di fuga del pianeta,
    per cui viene persa definitivamente dal pianeta, vedi meteori-
    ti marziane cadute sulla Terra.
     A tutti questi punti bisogna aggiungere che l'atmosfera di un
pianeta (tellurico) dipende da quanta massa di sostanze volatili
ha inglobato al momento della sua formazione. Nel caso di Ter-
ra e Venere, due pianeti gemelli quasi con la stessa massa e
composizione, questo punto è ininfluente.
     E' vero che Venere ha 200 atmosfere di pressione in super-
fice, ma la Terra ha anche una quantità d'acqua in grado di rico-
prire tutta la sua superfice, se fosse senza rilievi, di uno spesso-
re di circa 3.000 metri pari a circa quasi 400 atmosfere (1 atmo-
sfera = 8 metri d'acqua circa), inoltre le rocce carbonatiche di
origine biologica contengono enormi quantità di anitride carbo-
nica, i ghiacci dell'Antartico, dell'Artico e della Groenlandia sono
pari a 80 metri di acqua (altre 10 atmosfere di pressione), i
fondali marini attorno ai poli contengono enormi quantità di me-
tano, ecc. Come si vede, se la temperatura della Terra fosse
uguale a quella di Venere la sua pressione atmosferica sareb-
be nettamente superiore a quella di Venere, come prevede la
teoria, in quanto ha una velocità di fuga più elevata quindi ha
una tendenza a conservare meglio la sua atmosfera di quanto
può fare Venere.
Tutto quello che ho scritto è solo una semplificazione di un
argomento molto complesso.
Saluti.
Roberto

può fare Venere.
Per quanto riguarda l'acqua ti do pienamente ragione, ma purtroppo per
questa teoria l'atmosfera di venere non è costituita da vapor acqueo, bensì
da anidride carbonica 96,5% e azoto 3,5%.
Ciao, Mauro.

che cos'è una velocità di fuga?
E' la velocità minima che ti permette di sfuggire per sempre all'attrazione
gravitazionale di un corpo.
E' funzione della massa e del diametro del corpo, ma non riesco a ritrovare
la formula.
Ciao, Mauro.

da vapor acqueo, bensì da anidride carbonica 96,5% e azoto 3,5%.
Se la Terra fosse portata alla temperatura di Venere l'acqua di-
venterebbe vapore ed il vapore specie nell'alta atmosfera sarebbe
scisso facilmente dalle radiazioni ultraviolette, cosmiche ecc., di
conseguenza in parecchie centinaia di milioni di anni, l'acqua diven-
terebbe idrogeno ed ossigeno, l'idrogeno si perderebbe facilmente
nello spazio e l'ossigeno, molto reattivo, reagirebbe formando compo-
sti, ed il carbonio è uno degli elementi più comuni della crosta terrestre
per cui .... si formerebbe anidride carbonica oltre quella fornita
gentilmente da madre Natura coi vulcani,  la Terra sarebbe la sorel-
la più grande di Venere. Ci sono vari articoli su questa que-
stioni, in questo momento ho ritrovato solo quello sul National
Geographic (in inglese) n. 1 del gennaio 1985.
Saluti.
Roberto

la più grande di Venere.
Se non sbaglio il carbonio, pur essendo uno degli elementi più comuni della
crosta terrestre, si trova già fissato quasi tutto in composti carbonatici.
Dove lo prenderesti allo stato libero, a parte la trascurabile quantità
presente nella materia vivente?
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Scusa se ti sono sembrato aggressivo, ma lo scopo iniziale del mio post era
di far capire che certe teorie che vengono spacciate come assolutamente
inoppugnabili, ricordi l'accenno che avevo fatto al libro "La Fisica" di
Asimov dove l'autore dimentica di citare proprio Venere, teorie come questa
che vorrebbe far dipendere esclusivamente la presenza di atmosfera dalla
velocità di fuga, non sono poi così inattaccabili.
E vorrei far capire che è bellissimo indagare sulla natura, ma pretendere di
averla capita è assolutamente fuor di luogo per la scienza del 2000.
Mi piacerebbe che ogni tanto qualche scienziato, specie sui testi
divulgativi, illustrasse i dubbi della scienza, e non solo le certezze, che
come vedi tanto certe non sono.
Insomma se ogni tanto li si sentisse rispondere non lo so!
Tra l'altro potrebbe essere di stimolo per i giovani, che sono piuttosto
portati a pensare, dall'atteggiamento corrente dei divulgatori, che non ci
sia più nulla da scoprire.
Ciao, Mauro.