火星の大気の損失

火星の大気が以前よりも厚かった場合、どうして失われたのでしょうか？それは、太陽風、惑星の小さなサイズ、両方、または何かとの相互作用、および現在の厚さに達するのにおよそどれくらいの時間がかかったかによるものでしたか？

火星の大気の損失は、その質量に主に起因する可能性があります。地球がまだ軽い元素で作られた大気を持っている理由は、質量が大きくなると、原子の運動エネルギーが惑星の重力ポテンシャルエネルギーに打ち勝つ速度である脱出速度が大きくなるためです。

ほとんどのガスの速度の分布は、Maxwell–Boltzmann分布によって説明できます。

この曲線は、特定の温度で特定の速度で粒子を見つける確率を表します。温度を一定にして、上のチャートは、軽い分子ほど、高速で発見される確率が高いことを示しています。

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

時間が経つにつれて、より軽いガスは、より重いガスよりも頻繁に脱出速度を超える傾向があります。これが、木星や土星のような大きな惑星がまだ水素とヘリウムに支配されている大気を持っている理由です。