Atmosfer Planet (Ekstraterestrial)

Selubung gas planet dan bulan di luar Bumi, mulai dari selimut karbon dioksida Venus yang menghimpit hingga udara nitrogen-metana Titan yang berkabut.

Definition

Atmosfer planet ekstraterestrial adalah selubung gas yang mengelilingi planet dan bulan selain Bumi, dipelajari melalui komposisi, struktur, dinamika, dan iklimnya.

Scope

Topik ini mencakup atmosfer benda-benda selain Bumi: komposisi dan asalnya, struktur termal vertikal, awan dan kabut, serta sirkulasi dan cuaca berskala besar. Ini mencakup atmosfer tebal Venus, Mars, planet-planet raksasa, dan Titan, serta atmosfer tipis dan eksotis di tempat lain, dan membahas proses radiasi, dinamis, dan kimia yang mengaturnya. Pendekatan komparatif menggunakan keragaman ini untuk menguji teori umum struktur dan iklim atmosfer.

Core questions

• Apa yang menentukan komposisi dan struktur vertikal suatu atmosfer?
• Bagaimana rotasi, pemanasan, dan kondensasi mengatur sirkulasi dan cuaca atmosfer?
• Bagaimana efek rumah kaca dan awan mengontrol suhu permukaan dan atmosfer?
• Proses kimia apa yang membentuk kabut dan awan yang terlihat di dunia lain?

Key theories

Keseimbangan radiatif-konvektif

Keseimbangan antara pemanasan dan pendinginan radiasi serta pembalikan konvektif menentukan profil suhu atmosfer dan kekuatan pemanasan rumah kacanya.

Sirkulasi umum atmosfer

Pemanasan diferensial dan rotasi planet mendorong pola sirkulasi, dari sel seperti Hadley dan superrotasi pada rotator lambat hingga jet zonal bergaris pada raksasa yang berotasi cepat.

Mechanisms

Sinar matahari yang diserap di kedalaman dan radiasi inframerah yang dipancarkan dari atas menentukan struktur suhu atmosfer, dengan gas rumah kaca memerangkap panas di dekat permukaan. Pemanasan yang tidak merata dan rotasi mendorong angin dan sel sirkulasi, sementara fotokimia dan kondensasi menghasilkan awan dan kabut yang memengaruhi kembali keseimbangan radiasi.

Clinical relevance

Membandingkan atmosfer di seluruh Tata Surya mengungkapkan prinsip-prinsip umum iklim dan sirkulasi, memberikan konteks penting untuk memahami atmosfer Bumi dan untuk menafsirkan atmosfer eksoplanet.

History

Pesawat ruang angkasa mengubah studi atmosfer lain: Venera dan Pioneer Venus menyelidiki atmosfer padat Venus, Viking dan pendarat serta pengorbit selanjutnya mengkarakterisasi udara Mars yang tipis, wahana Galileo mengambil sampel atmosfer Jupiter, dan Cassini-Huygens mengungkapkan atmosfer nitrogen-metana Titan yang tebal dan permukaannya, membangun klimatologi planet komparatif.

Debates

Asal mula superrotasi atmosfer Venus

Mengapa atmosfer Venus berotasi jauh lebih cepat daripada planet di bawahnya yang berputar lambat masih belum sepenuhnya dijelaskan meskipun telah dilakukan pengamatan dan pemodelan ekstensif.

Key figures

• Fredric Taylor
• Andrew Ingersoll
• James Pollack
• Carl Sagan

Seminal works

• taylor2010
• ingersoll2013

Frequently asked questions

Bulan mana yang memiliki atmosfer tebal?

Bulan Saturnus, Titan, memiliki atmosfer nitrogen padat yang lebih tebal dari Bumi, lengkap dengan awan metana dan hujan yang mengukir sungai dan mengisi danau di permukaannya.

Mengapa mempelajari atmosfer lain bermanfaat bagi Bumi?

Planet lain bertindak sebagai eksperimen alami dengan suhu, komposisi, dan laju rotasi yang berbeda, membantu menguji fisika umum di balik iklim dan cuaca Bumi.