Eisige Monde: Warum ist das Eis nicht weg sublimiert?


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Nehmen wir zum Beispiel Europa :
Das vorherrschende Modell legt nahe, dass die Hitze durch Gezeitenbiegung dazu führt, dass der Ozean flüssig bleibt und die Eisbewegung ähnlich der Plattentektonik antreibt.

Die durch die Gezeitenbiegung erzeugte Wärme muss irgendwohin. Wird alles von den Wasserdampfwolken mitgerissen, die wir kürzlich entdeckt haben? Schmelzt mehr Wasser aus der Eisdecke weg? Wird es nur weggestrahlt?

Ich würde erwarten, dass es auch zu Sublimation kommt : Es gibt kaum eine Atmosphäre ( molekularer Sauerstoff bei 0,1 Mikropascal oder das 10-12- fache der Erde ) und eine schwache Ionosphäre.
Und derselbe Artikel legt nahe , dass das Oberflächeneis auch durch Strahlung abgebaut wird:

Der Sauerstoff wird [...] durch den Prozess der Radiolyse gebildet, bei dem ultraviolette Strahlung aus der Jupiter-Magnetosphäre mit der eisigen Oberfläche kollidiert und Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufspaltet. Dieselbe Strahlung erzeugt auch Kollisionsauswürfe dieser Produkte von der Oberfläche, und das Gleichgewicht dieser beiden Prozesse bildet eine Atmosphäre.

Dem Wasserstoff fehlt unterdessen die Masse, die als Teil der Atmosphäre zurückgehalten werden muss, und das meiste geht an den Weltraum verloren. Dieser entweichende Wasserstoff bildet zusammen mit den ausgestoßenen Teilen des atomaren und molekularen Sauerstoffs einen Gastorus in der Nähe der europäischen Umlaufbahn um den Jupiter.

Oder haben wir Grund zu der Annahme, dass Verluste durch die Ablagerung von Eis aus externen Quellen ausgeglichen werden?

europa 

"Die Oberflächentemperatur Europas am Äquator steigt nie über minus 160 Grad Celsius." space.com/15498-europa-sdcmp.html Das ist mächtig kalt für eine schnelle Sublimation.
Wayfaring Stranger

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Es gibt einige interessante Antworten auf Wenn es tatsächlich Eis auf dem Mond gibt, warum hat es nicht sublimiert? (an einer anderen Stelle), die hier etwas Einfluss haben.
Uhoh

Antworten:


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Ich werde Ihr Beispiel aufgreifen, da es sehr gut zur Veranschaulichung der wichtigsten Punkte verwendet werden kann:

  • Erstens: Die Sonnenintensität in der Jupiter-Umlaufbahn beträgt weniger als 4 Prozent im Vergleich zur Erde. Von der Sonne kommt so viel weniger Energie, was die mögliche Sublimation erheblich einschränkt
  • Zweitens: Sicheres Biegen der Gezeiten führt zu Springbrunnen. Diese Brunnen blasen Material in den Weltraum. Dies bedeutet jedoch nicht, dass das gesamte Material die Oberfläche Europas für immer verlassen wird. Es kann zurückfallen oder in Europas Umlaufbahn bleiben und aufgrund der Auswirkungen des Jupitermagnetfelds oder der Gravitationskräfte der anderen Monde an die Oberfläche zurückkehren.
  • Drittens: Sicher, die Hitze der Gezeitenbiegung muss irgendwohin gehen. Und es ist weitgehend wegbewässert. Da die Oberfläche von Europas ziemlich hell ist, reflektiert sie das meiste Sonnenlicht weg, anstatt es zu absorbieren. Dies macht Europas Oberfläche ziemlich kühl (50-125K). Vergleichen Sie es mit dem dunkleren Nachbarmond Ganymede (70-152K). Wie Sie sehen können, ist die Albedo (was das Reflexionsvermögen der Oberfläche bedeutet) weitaus wichtiger als die Gezeitenerwärmung.
  • Viertens: Jep ein Teil des Wassers wird durch die Strahlung aufgeteilt. Dies führt zu einer Sauerstoffatmosphäre auf Europa mit einem Oberflächendruck von 0,1 µPa. Während dies nachweisbar ist, handelt es sich praktisch immer noch um ein Vakuum. Dort gibt es sehr wenig Sauerstoff, wahrscheinlich nicht mehr als ein paar hundert oder tausend Tonnen auf dem ganzen Mond. Nicht genug, um die Existenz des Mondes mit einer Masse von 4,8 * 10 ^ 22 kg zu bedrohen

Zusammenfassend: Ja, eisige Monde verlieren einen Teil ihres Materials. Aber genau aus diesem Grund treten sie nur im äußeren Sonnensystem auf, wo die Sonnenstrahlung niedrig genug ist, um diesen Effekt zu vernachlässigen.

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