Kann Mars Sauerstoff halten

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willyengland

Anmeldungsdatum: 01.05.2016
Beiträge: 677

willyengland Verfasst am: 26. Nov 2018 10:13 Titel: Kann Mars Sauerstoff halten

Irgendwo habe ich mal gelesen, Mars könne Sauerstoff gar nicht halten, sondern er würde in den Weltraum entweichen. Stimmt das? Wie rechnet man das konkret? _________________ Gruß Willy

DrStupid

Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043

DrStupid Verfasst am: 26. Nov 2018 20:49 Titel: Re: Kann Mars Sauerstoff halten

willyengland hat Folgendes geschrieben:

Irgendwo habe ich mal gelesen, Mars könne Sauerstoff gar nicht halten, sondern er würde in den Weltraum entweichen.
Stimmt das? Wie rechnet man das konkret?

Das kann man mit der Maxwell-Boltzmann-Verteilung abschätzen. Der Anteil an Molekülen, die oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeit v liegen, beträgt

1 + sqrt(4/pi)·x·exp(-x²) - erf(x)

mit

x = sqrt[m/(2·k·T)]·v

wobei

m die Masse eines Moleküls, T die Temperatur und k = 1,38·10^-23 J/K die Boltzmann-Konstante ist. Die maximale Temperatur liegt bei 300 K und um ins Weltall zu entweichen müssen die Moleküle auf dem Mars the Fluchgeschwindigkeit von 3,69 km/s erreichen. Der Anteil von Sauerstoffatomen (mit einer Masse von m = 2.66·10^-26 kg), der das schafft, liegt praktisch bei Null. Das heißt, dass der Mars schwer genug ist um Sauerstoff zu halten.

Anders sieht das beispielsweise bei Wasserstoff aus. Bei den Wasserstoffatomen (mit einer Masse von m = 1.67·10^-27 kg) liegt der Anteil, der bei 300 K die Fluchtgeschwindigkeit erreicht oder überschreitet, bei rund 1,7 %. Wasserstoff verlässt die Marsatmosphäre also ziemlich schnell. Das hat dazu geführt, dass der Mars den Großteil seines Wassers verloren hat: Wassermoleküle werden durch Sonnenlicht gespalten, der Wasserstoff entweicht ins All und der Sauerstoff bleibt zurück und oxidiert die Oberfläche.

Deutlich komplizierter sieht es mit der Erosion der Atmosphäre durch den Sonnenwind aus. Da der Mars kein nennenswertes Magnetfeld hat, ist die Atmosphäre nicht vor dem Sonnenwind geschützt. Wie stark sich das auswirkt ist leider nur schwer abzuschätzen weil sich bei der Wechselwirkung zwischen Atmosphäre und dem Sonnenwind magnetische Filamente ausbilden, die die Wirkung auf die Atmosphäre abschwächen. Der Prozess ist ziemlich kompliziert. Es ist aber damit zu rechnen, dass der Sonnenwind auf lange Sicht auch den Sauerstoff wegblasen würde. Ob das allerdings schneller geht als die Bindung an Mineralien im Boden kann ich nicht sagen.

willyengland

Anmeldungsdatum: 01.05.2016
Beiträge: 677

willyengland Verfasst am: 27. Nov 2018 08:16 Titel:

Vielen Dank für die ausführliche Erklärung! _________________ Gruß Willy

fhering

Anmeldungsdatum: 12.02.2019
Beiträge: 5

fhering Verfasst am: 15. Feb 2019 12:35 Titel:

Kannst du vielleicht auch Links reinpacken, damit man sich da mal etwas weiter reinlesen kann ^^

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