Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: Acqua sulla Luna

Salve a tutti,
leggendo ultimamente gli articoli sulla presenza-assenza dell' acqua sulla
Luna continua a venirmi un dubbio. Si parla sempre che se l' acqua c'è sta
al riparo dai raggi del sole in un cratere freddo ecc.... se interpreto bene
il diagramma di stato dell' acqua, questa non sublima a pressione 0
indipendentemente dalla temperatura? Quindi che cosa centra con il fatto di
essere all' ombra? Semmai dovrebbe essere nel
sottosuolo in modo che anche una minima pressione da parte del terreno
sovrastante possa mantenere l' acqua allo stato solido vista la temperatura.
Questo aspetto non viene mai messo in evidenza, mi chiedo allora se sono io
che sbaglio qualcosa, qualcuno può illuminarmi?
Grazie a tutti
                                                            DM
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Da quello che ho capito io, a "pressione nulla" l'acqua può esistere in due
stati: solido e gassoso. Naturalmente, la temperatura a cui avviene la
transizione di fase (sublimazione) è molto più bassa di zero gradi
centigradi; tuttavia è più alta di quella a cui si trova una zona non
illuminata sulla Luna (che, per inciso, non è a 0 K, ma ad una temperatura
(mi sembra) di circa -150° C). Per questo motivo l'acqua, se c'è, dovrebbe
essere tutta in fase solida, cioè sotto forma di ghiaccio.
SW.

Ricevuto, grazie molte.
Ciao
                            DM

DragonMantis ha scritto:
 > leggendo ultimamente gli articoli sulla presenza-assenza dell' acqua
 > sulla Luna continua a venirmi un dubbio. Si parla sempre che se l'
 > acqua c'è sta al riparo dai raggi del sole in un cratere freddo
 > ecc.... se interpreto bene il diagramma di stato dell' acqua, questa
 > non sublima a pressione 0 indipendentemente dalla temperatura? Quindi
 > che cosa centra con il fatto di essere all' ombra? Semmai dovrebbe
 > essere nel sottosuolo in modo che anche una minima pressione da parte
 > del terreno sovrastante possa mantenere l' acqua allo stato solido
 > vista la temperatura.
"SeriousWario (dal portatile)" ha scritto:

Vediamo di mettere un po' d'ordine...
L'acqua (ma sarebbe lo stesso per altre sostanze) puo' stare in
equilibrio tra solido e vapore, a una data temperatura, solo a una
data pressione.
Idem tra liquido e vapore.
Se la pressione del vapore e' maggiore di quella di equilibrio, il
vapore condensa sul solido o sul liquido; se e' minore, viceversa.
Percio' nel _vuoto_ non puo' esserci equilibrio: ne' un solido ne' un
liquido possono sussistere.
Pero'... c'e' da considerare il fattore tempo, altrimenti non si
spiegherebbe come possono esistere asteroidi, comete, ecc.
Quando la temperatura e' molto bassa, la velocita' di evaporazione lo
e' anch'essa, in modo esponenziale. Non per modo di dire: la velocita'
ha grosso modo un andamento del tipo exp(-a/T).
Percio' a basse temperature una fase condensata puo' sopravvivere
molto a lungo, anche se non e' in equilibrio col vapore.
Ho scritto "fase condensata", per intendere solido o liquido: ma quale
dei due?
Di regola quello stabile a bassa temperatura e' il solido: se
momentaneamente sono presenti emtrambi, il liquido evapora e il vapore
condensa sul solido.
Nel caso dell'acqua, com'e' noto, il solido e' stabile al disotto di
circa 0 gradi centigradi, dove il "circa" e' dovuto alla dipendenza
dalla pressione.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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 dalla pressione.
Da quello che ho capito quindi, con una pressione nulla, lo stato solido
dell' acqua è stabile, solamente da una determinata temperatura in giù,
soglia che è circa -150 °C; perciò nello spazio e in alcuni luoghi sulla
Luna, sia hanno queste temperature e quindi l' acqua è solida anche a
pressione 0.
Spero di aver capito bene.
Ciao a tutti e grazie
                                    DM


No, e' metastabile; cioe' alla lunga il ghiaccio deve sublimare, ma 
questo "alla lunga" puo' essere moooolto lunga :-)
-- 
Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia

DragonMantis ha scritto:
 > Da quello che ho capito quindi, con una pressione nulla, lo stato
 > solido dell' acqua è stabile, solamente da una determinata temperatura
 > in giù, soglia che è circa -150 °C; perciò nello spazio e in alcuni
 > luoghi sulla Luna, sia hanno queste temperature e quindi l' acqua è
 > solida anche a pressione 0.
Ti ha gia' risposto Enrico. Comunque preciso che la mia frase presa da
sola potrebbe essre fraintesa: intendevo dire che il solido e' stabile
*rispetto al liquido*.
Nel vuoto, c'e' poco da fare: ci sara' sempre qualche molecola che si
stacca dal solido, e non torna piu' indietro...
Quindi il solido dovra' inesorabilmente evaporare tutto.
Il problema e' solo quanto ci mette.


 ha grosso modo un andamento del tipo exp(-a/T).
Conosci formule complete, che consentano il calcolo della velocita' di
sublimazione di una sostanza solida nel vuoto?
Sarebbe interessante stimare quante molecole sublimano nel vuoto da una 
superficie di ghiaccio di 1cm^2 nel tempo di 1^s ad una determinata 
temperatura T.
Ci ho pensato un po'. Il problema mi sembra risolvibile (almeno in modo 
approssimato) per via teorica, ma non trovo in merito alcun riferimento 
bibliografico. 
-- 
   Elio Proietti        
   Debian GNU/Linux


Ad occhio e croce non credo che ne esistano, perche' la velocita' di 
sublimazione dipendera' dalla barriera di energia di desorbmento, e 
questo dipende dalla sostanza e dalla conformazione della superficie. Il 
massimo che si puo' dire in generale e' che questa velocita' ha una 
forma di tipo Arrhenius exp(-Q/kT).


 ha scritto nel
messaggio news:FFvNb.93144$VW.37...@news3.tin.it...

Non sono daccordo: l'acqua allo stato liquido non può esistere sulla
superficie della luna. Ma in profondità, sotto una certa pressione forse sì
(magari non sulla luna, ma su pianeti privi di atmosfera e di massa
confrontabile con quella della Terra, vedi Marte)