I astronomi er en atmosfære (fra gresk ἀτμός, damp, luft og σφαῖρα, sfære ) i vid forstand det ytre skallet på en planet eller en stjerne , hovedsakelig bestående av nøytrale gasser og ioner (eller plasmaer ).
Atmosfærens ytre grense er aldri klar, det er ikke mulig å indikere et presist sted hvor atmosfæren ville ende og hvor det interplanetære rommet ville begynne . Det er vilkårlig festet i høyden der et flertall av molekylene er for raske til å bli beholdt av tyngdekraften og flykte ut i rommet. Den indre grensen er overgangen med en kondensert tilstand (av annen sammensetning eller ikke); det er klart, men vi vet ikke alltid dets nøyaktige posisjon.
Stjerner og gassgiganter ( Jupiter og Saturn ) består i hovedsak av hydrogen og helium , i form av gasser (gassgiganter) eller plasma (stjerner) i de ytre delene og til en betydelig dybde (i forhold til radiusen). Dypere ned, H 2 -Han blanding er i en kondensert tilstand.
De iskjemper ( Uranus og Neptune ) består for det meste av vann , metan og ammoniakk , men har en tykk atmosfære i hovedsak består av hydrogen og helium.
De terrestriske planetene som er Jorden , Venus , Mars , samt tre satellitter av gigantiske planeter ( Titan , Enceladus og Triton ) har en mindre betydelig atmosfære, sammensatt av molekyler tyngre enn hydrogen og helium.
Andre himmellegemer i solsystemet har en veldig fin atmosfære som består av natrium ( månen og kvikksølv ), oksygen ( Europa ) eller svovel ( Io ). Den dverg planet Pluto har også et gassformet konvolutt når den er nærmest Sun , men disse gassene bringes til å størkne i løpet av det meste av sin bane.
Den temperatur og det trykk variere fra ett punkt til et annet av en stjerne, planet eller satellitt, og i henhold til dens meteorologiske . Imidlertid er disse verdiene av stor betydning i mange kjemiske og fysiske prosesser , spesielt med hensyn til målinger. Det er derfor nødvendig å definere " normale forhold for temperatur og trykk " (CNTP), begrepet "normal" som refererer til " standard " (vilkårlig referanseverdi akseptert av konsensus), og ikke "vanlig". Det blir også referert til som "normal temperatur og trykk" (TPN). Mange verdier er gitt for disse forholdene.
Vi snakker også om "omgivelsesforhold". Begrepet "omgivende" er tvetydig, siden den "vanlige" temperaturen avhenger av klima og årstid. Det er derfor også nødvendig å definere begrepet “omgivelsestemperatur og trykktilstand”.
Dette fører til den mer generelle definisjonen av "standardatmosfære". Faktisk, temperaturen og trykket i atmosfæren varierer med posisjon på kloden, høyde og for øyeblikket (årstid, tid på dagen, lokale vær forhold , etc. ). Det er derfor nyttig å definere “normale” verdier for trykk og temperatur som en funksjon av høyden.
Den barometriske nivelleringsformelen beskriver den vertikale fordelingen av gassmolekyler i jordens atmosfære, og derfor variasjonen i trykk med høyde.
Vi snakker altså om en vertikal trykkgradient, men som bare kan beskrives matematisk som tilnærminger, på grunn av dynamikken i klimaet i den nedre atmosfæren. På jorden, som en første tilnærming, kan vi anta at trykket i nærheten av havnivået synker med en hektopascal når høyden øker med 8 meter.
For en geolog er atmosfæren et evolusjonsmiddel som er viktig for morfologien til en planet. Den Vinden bærer støv som eroderer avlastnings og blader innskudd. Frost og nedbør, som avhenger av sammensetningen, former også lettelsen. For meteorologen bestemmer sammensetningen av atmosfæren klimaet og dets variasjoner. For biologen er sammensetningen nært knyttet til livets utseende og dens utvikling.
Problemet med eksistensen og sammensetningen av atmosfæren oppstår også for eksoplaneter . Den første gassgiganten kjent utenfor solsystemet, Osiris , ble oppdaget i 1999; atmosfæren inneholder oksygen og karbon .
Den opprinnelige sammensetningen av en planets atmosfære avhenger av de kjemiske egenskapene og temperaturen til moderneblen under dannelsen av planetsystemet . Deretter avhenger den nøyaktige sammensetningen av en planets atmosfære av kjemien til gassene som komponerer den og gassinngangene ved vulkanisme . Samspillet mellom disse forskjellige gassene avhenger av temperaturen og hvilke typer solstråling som når planeten.
Så Mars og Venus hadde sannsynligvis vann, væske eller i dampform, men fotodissosiasjonen forårsaket av ultrafiolette stråler gjorde det til hydrogen og oksygen . Til slutt slipper de lettere gassene av, avhengig av massen og temperaturen på planeten, noe som resulterer i en annen endelig sammensetning fra en planet til en annen:
En planets atmosfære er derfor påvirket av massen, dens avstand fra solen og samspillet mellom dens kjemiske komponenter over en periode på mer enn 4 milliarder år. På den annen side river solvinden , dannet av veldig energiske ioniserte partikler, de letteste elementene ved kollisjon; denne effekten reduseres når planeten har et magnetfelt som kan avbøye mesteparten av solvinden (dette er tilfelle med jorden, men ikke med Venus). Likevel kan ladede partikler rømme fra en magnetisert planet langs magnetfeltlinjer i polarområdene. Når vi teller alle viktige rømningsprosesser, finner vi at magnetfeltet ikke beskytter en atmosfærisk rømningsplanet.
Til slutt er livet en viktig faktor i atmosfærens sammensetning. Ved å introdusere kjemiske reaksjoner som ikke eksisterte mellom de opprinnelige gassene, endrer biosfæren sammensetningen uavhengig av himmellegemets spesifikke egenskaper. La oss for eksempel på Jorden sitere produksjonen av O 2av klorofyll planter og resirkulering av oksygen til CO 2 av et stort antall levende organismer.
Kropp | Stemning | Bilde | Temperatur 1 ( K ) | Trykk 1 ( atm ) | Dihydrogen (H 2) ( hydrogen for solen) | Helium (He) | Nitrogen (N 2) ( nitrogen for solen) | Dioksygen (O 2) ( oksygen for solen) | Karbondioksid (CO 2) | Metan (CH 4) | Vanndamp (H 2 O) | Argon (Ar) | Neon (Ne) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Sol | Atmosfære fra solen | 4000 til 8000 | 0,125 | 90,965% | 8,889% | 102 spm | 774 spm | - | - | - | - | 112 spm | |
Venus | Atmosfære av Venus | 732 | 90 | - | 0,002% | 3,5% | - | 96,5 % | - | 0,002% | 0,007% | 0,0007% | |
Jord | Atmosfære på jorden | 288 | 1 | 0,5% | 0,0005% | 78,1 % | 20,9 % | 0,04% | 0,0002% | 0,001% til 5% |
0,93% | 0,002% | |
mars | Atmosfæren til Mars | 223 | 0,006 | - | - | 1,89% | 0,15% | 96 % | - | 0,03% | 1,93% | 0,0003% | |
Jupiter | Atmosfæren til Jupiter | 170 | - | 86 % | 13 % | - | - | - | 0,1% | 0,1% | - | - | |
Saturn | Atmosfæren til Saturn | 130 | - | 96 % | 3% | - | - | - | 0,4% | 0,0005% | - | - | |
Uranus | Atmosfæren til Uranus | 59 | - | 83 % | 13 % | - | - | - | 1,99% | - | - | - | |
Neptun | Atmosfæren til Neptun | 59 | - | 80 % | 19 % | - | - | - | 1,5% | - | - | - | |
Titan | Atmosfæren til Titan | 95 | 1.45 | 0,1% til 0,2% |
- | 98,4 % | - | - | 1,6% | - | - | - | |
Enceladus | Atmosfæren til Enceladus | 75 | spor | - | - | 4% | - | 3,2% | 1,6% | 91% | - | - | |
(1) For de telluriske planetene (Merkur, Venus, Jorden og Mars), Titan og Enceladus er temperaturen og trykket gitt på overflaten. For gasskjemper (Jupiter og Saturn) og iskjemper (Uranus og Neptun) er temperaturen gitt der trykket er 1 atm . For solen er temperaturen og trykket de som er bunnen av fotosfæren, og sammensetningen er den for fotosfæren. |
Kropp | Stemning | Temperatur ( K ) | Press | Hydrogen (H) | Karbon (C) | Oksygen (O) | Natrium (Na) | Vanndamp (H 2 O) | Karbonmonoksid (CO) | Karbondioksid (CO 2) | Metan (CH 4) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
HD 209458 b | Atmosfæren til HD 209458 b | ? |
1 bar ved 1,29 R J 33 ± 5 millibarer ved T = 2200 ± 260 K |
oppdaget | oppdaget | oppdaget | oppdaget | oppdaget | oppdaget | - | oppdaget |
HD 189733 b | Atmosfæren til HD 189733 b | ? | ? | - | - | - | - | oppdaget | - | - | oppdaget |
På grunn av sin lille størrelse (og derfor lave tyngdekraft) har ikke kvikksølv en betydelig atmosfære. Den ekstremt fine atmosfæren består av en liten mengde helium etterfulgt av spor av natrium, kalium og oksygen. Disse gassene kommer fra solvinden , radioaktivt forfall, meteorittpåvirkninger og oppløsningen av kvikksølvskorpen. Atmosfæren i kvikksølv er ustabil og fornyes stadig, ettersom atomene flykter ut i rommet på grunn av planetenes varme.
VenusAtmosfæren i Venus består hovedsakelig av karbondioksid . Den inneholder små mengder nitrogen og andre sporstoffer, inkludert forbindelser basert på hydrogen , nitrogen , svovel , karbon og oksygen . Atmosfæren i Venus er mye varmere og tettere enn den på jorden, selv om den er smalere. Mens drivhusgasser varmer det nedre laget, kjøler de det øvre laget, noe som resulterer i dannelsen av kompakte termosfærer . I følge noen definisjoner har ikke Venus en stratosfære.
Den troposfæren begynner på overflaten og strekker seg til en høyde på 65 kilometer (en høyde hvor mesosfæren er allerede nådd på Jorden). På toppen av troposfæren når temperatur og trykk nivåer som de på jorden. Overflatevind er noen meter per sekund og når 70 m / s eller mer i den øvre troposfæren. Den stratosfæren og mesosfæren strekker seg fra 65 km til 95 km over havflaten. Termosfæren og eksosfæren starter omtrent 95 km og når til slutt grensa for atmosfæren, mellom 220 og 250 km .
Lufttrykket på overflaten av Venus er omtrent 92 ganger så høyt som på jorden. Den enorme mengden CO 2til stede i atmosfæren skaper en kraftig klimagass som øker temperaturen til ca 470 ° C , en atmosfære varmere enn noen annen planet i solsystemet.
marsMarsatmosfæren er veldig tynn og består hovedsakelig av karbondioksid , med noe nitrogen og argon . Det gjennomsnittlige overflatetrykket på Mars er 0,6 - 0,9 kPa , sammenlignet med omtrent 101 kPa for jorden. Dette resulterer i en mye lavere termisk treghet , og som et resultat er Mars utsatt for sterke termiske tidevann som kan endre det globale atmosfæretrykket med opptil 10%. Atmosfærens tynnhet øker også temperaturvariabiliteten på planeten. Temperaturene på overflaten av Mars er varierende. De kan oppleve lave temperaturer på rundt -140 ° C i polare vintre, og økninger på opptil 20 ° C om sommeren.
Mellom Viking og Mars Global Surveyor (MGS) oppdrag viser Mars "de kaldeste atmosfæriske temperaturene ( 10 - 20 K ) observert i perihelionene i 1997 og 1977". I tillegg er "atmosfæren til det globale aphelion på Mars kjøligere, mindre støvete og mer overskyet enn rapportert om etablert vikingklimatologi", med "generelt kjøligere lufttemperaturer og lavere støvkonsentrasjon i disse dager. Tiår på Mars sammenlignet med perioden studert av Viking misjon. The Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), på et mindre datasett, viser ingen oppvarming i global gjennomsnittstemperatur og selv viser en mulig kjøling. ”MCS (Mars Climate Sounder) MY radiometer måler at 28 temperaturer i gjennomsnitt er 0,9 (dag) og 1,7 K (natt) kjøligere enn TES (termisk infrarød spektrometer) MY 24. "Fra et lokalt og regionalt perspektiv antyder imidlertid" Gruyère hole "-typen endringer i det frosne laget av karbondioksid på Sydpolen på Mars, observert mellom 1999 og 2001, at størrelsen på polarhetten Southern kommer ned. Mer nylige observasjoner indikerer at Marspolen fortsetter å smelte. "Den fordamper på samme tid og i en fenomenal hastighet." sa Michael Malin , hovedetterforsker for Mars Orbiter Camera. Hullene i isen blir større med omtrent 3 meter per år. Michael Malin sier at forholdene på Mars foreløpig ikke fører til ny isdannelse. Et nettsted har antydet at dette er en indikasjon på "klimaendring i kurs" på Mars . Flere studier antyder at dette kan være et lokalt fenomen snarere enn et globalt fenomen. fenomen.
For Colin Wilson er de observerte variasjonene forårsaket av uregelmessigheter i banen til Mars. William Feldman spekulerer i at oppvarmingen kan komme av det faktum at Mars dukker opp fra en istid . Andre forskere hevder at oppvarmingen skyldes endringer i albedo forårsaket av støvstormer. Studien spår at planeten kan fortsette å varme seg opp, som et resultat av tilbakemeldingen .
JordEtter størkningen av jorden, etter avgassingen av bergartene, var CO 2 mye rikere enn i dag, og tillot dermed en mye større drivhuseffekt som Venus og Mars. Denne effekten gjorde det mulig å opprettholde en gjennomsnittstemperatur nær den i dag (~ 15 ° C ). Over tid økte solens intensitet og nivået av CO 2 sank på grunn av karbonsyklusen som transformerte en del av gassen i form av karbonatbergarter.
Foreløpig er det bare spor av CO 2 som er funnet i luften. I tillegg favoriserte den intense utviklingen av livet på jorden (for omtrent 2 milliarder år siden) økningen av oksygen i atmosfæren takket være fotosyntese av planter. Den karbonsyklusen og utviklingen av livet forklare at vår nåværende atmosfæren består hovedsakelig av nitrogen, N 2 og oksygen O 2 .
De fire planetene utenfor solsystemet er gassgigantplanetene . De deler noen atmosfæriske likheter. De har alle atmosfærer hovedsakelig sammensatt av hydrogen og helium og som blandes i det flytende indre ved trykk høyere enn det kritiske punktet , slik at det ikke er noen klar avgrensning mellom atmosfæren og planeten.
JupiterJupiters øvre atmosfære består av omtrent 75% hydrogen og 24% helium, og deretter 1% av de andre elementene som er igjen. Interiøret inneholder tettere materialer med en fordeling på omtrent 71% hydrogen, 24% helium og 5% andre masseelementer. Atmosfæren inneholder spor av metan , vanndamp , ammoniakk og silisiumforbindelser . Det er også spor av karbon , etan , hydrogensulfid , neon , oksygen , fosfin og svovel . Det ytre laget av atmosfæren inneholder krystaller av frossen ammoniakk, sannsynligvis lagt på et tynt lag med vann .
Jupiter er dekket med et skylag som er omtrent 50 km tykt. Skyer består av ammoniakkkrystaller og antagelig ammoniumhydrosulfid. Skyer ligger i tropopausen og er organisert i bånd med forskjellige breddegrader , kjent som tropene. Disse er delt inn i "soner" med lysere nyanser og "belter" med mørkere nyanser. De motstridende interaksjonene mellom disse atmosfæriske sirkulasjonsmønstrene forårsaker stormer og turbulens . Den mest kjente funksjonen i skyen laget er det store røde flekken , en permanent høytrykk storm ligger 22 ° sør for ekvator som er bredere enn Jorden. I 2000 dannet en atmosfærisk funksjon på den sørlige halvkule, begge lik den store røde flekken i utseende, men mindre i størrelse. Spesialiteten fikk navnet Oval BA , og fikk kallenavnet Red Spot Junior (den lille røde flekken).
Observasjoner fra Red Spot Jr. antyder at Jupiter kan oppleve en episode av globale klimaendringer. Dette fenomenet antas å være en del av en 70-årig global klimasyklus preget av den relativt raske dannelsen og påfølgende langsomme erosjonen av virvler samt deres sykloniske og antisykloniske fusjon i Jupiters atmosfære. Disse virvlene letter utvekslingen av varme mellom polene og ekvator. Hvis de har erodert tilstrekkelig, reduseres varmevekslingen sterkt, og de omgivende temperaturene kan oppleve en endring på opptil 10 K , med polene avkjølt og en ekvator varmes opp. Den resulterende sterke temperaturforskjellen destabiliserer atmosfæren og fører derfor til dannelsen av nye virvler.
SaturnSaturns ytre atmosfære består av omtrent 93,2% hydrogen og 6,7% helium. Spor av ammoniakk, acetylen , etan, fosfin og metan ble også påvist. I likhet med Jupiter består de øvre skyene på Saturn av ammoniakkkrystaller, mens de nedre skyene består av enten ammoniumhydrosulfid (NH 4 SH) eller vann.
Den saturniske atmosfæren ligner den på flere måter Jupiter. Den har bånd som ligner på Jupiter, og har noen ganger ovale former i veldig lang tid, forårsaket av stormer. En stormformasjon som kan sammenlignes med Jupiters store røde flekk, den store hvite flekken, er et kortvarig fenomen som dannes over en periode på 30 år. Dette fenomenet ble sist observert i 1990. Imidlertid er stormer og bånd mindre synlige og aktive enn Jupiters, på grunn av tilstedeværelsen av ammoniakkdåper som er lagt over Saturnus troposfæren.
Atmosfæren til Saturn har flere uvanlige trekk. Vindene er blant de raskeste i solsystemet, med data fra Voyager-programmet som indikerer østlig vind på 500 m / s . Det er også den eneste planeten som har en varm polar hvirvel, og den eneste planeten i tillegg til jorden der det er observert øye- type skyer (sykloner) i strukturer som ligner på orkaner.
UranusAtmosfæren til Uranus består fremfor alt av gass og forskjellige is. Den inneholder omtrent 83% hydrogen, 15% helium, 2% metan og spor av acetylen. I likhet med Jupiter og Saturn har Uranus et lag med skybånd, selv om det ikke er lett synlig uten hjelp fra optimaliserte bilder av planeten. I motsetning til de større gasskjempene , forårsaker de lave temperaturene i Uranus 'øvre skylag, som kan synke så lite som 50 K , at det dannes skyer fra metan i stedet for ammoniakk.
Mindre tordenværsaktivitet ble observert over den uranske atmosfæren sammenlignet med atmosfærene til Jupiter eller Saturn, på grunn av tilstedeværelsen av metan- og acetylen-tåker i atmosfæren, slik at den ser ut til en kjedelig, lyseblå jordklode. Bilder tatt i 1997 av Hubble (romteleskop) viste tordenværsaktivitet i den delen av atmosfæren som følge av Uranus vinter på 25 år. Den generelle mangelen på tordenværsaktivitet kan være relatert til fraværet av en intern energigenererende mekanisme i Uranus, et unikt trekk blant gassgiganter.
NeptunAtmosfæren til Neptun er lik Uranus. Den inneholder omtrent 80% hydrogen, 19% helium og 1,5% metan. Likevel er den meteorologiske aktiviteten på Neptun mye mer aktiv, og atmosfæren er mye blåere enn Uranus. Nivåer av øvre atmosfærer når temperaturer på rundt 55 K , slik at metanskyer kan dannes i troposfæren, noe som gir planeten sin ultramarine blå farge. Dypere i atmosfæren stiger temperaturene stadig.
Neptune har ekstremt dynamiske værsystemer, inkludert noen av de raskeste vindhastighetene i solsystemet, som antas å være generert av intern varmestrøm. Spesifikke vinder i ekvatorialområdet kan nå hastigheter på rundt 350 m / s , mens stormsystemer kan ha vind opp til 900 m / s , nesten lydhastigheten i atmosfæren. I Neptun. Flere store stormsystemer er identifisert, inkludert Great Dark Spot, et syklonisk stormsystem i Eurasia-størrelse, Scooter, en hvit sky sør for Great Dark Spot, samt Small Dark Spot, en syklonisk storm sør for Neptun.
Neptun , den fjerneste planeten fra jorden, har fått lysstyrke siden 1980. Neptuns lysstyrke er statistisk korrelert med dens stratosfæriske temperatur. Hammel og Lockwood en hypotese om at den endring av lysstyrken omfatter en solfa variant komponenten, så vel som en sesongmessig komponent, selv om de ikke finne en statistisk signifikant korrelasjon med solenergi variasjon . De hevder at løsningen på dette problemet vil bli avklart med observasjoner av planetens lysstyrke i årene som kommer: en variasjon i subsolare breddegrader forventes å resultere i en knusing og en reduksjon i lysstyrke, mens en solkraft bør resultere i knusing etterfulgt av ytterligere glansforbedring.
Ti av de mange månene i solsystemet er kjent for å ha atmosfærer: Europa , Io , Callisto , Enceladus , Ganymedes , Titan , Rhea , Dione , Triton og Månen fra jorden . Både Ganymedes og Europa har atmosfærer som er veldig rike på oksygen, som antas å være produsert av stråling som skiller hydrogen og oksygen fra vannisen som er tilstede på overflaten av disse månene. Io har en ekstremt fin atmosfære som hovedsakelig består av svoveldioksid (SO 2), som skyldes vulkanisme og termisk sublimering av svoveldioksidavleiringer forårsaket av sollys. Atmosfæren til Enceladus er også veldig fin og variabel, og består hovedsakelig av vanndamp, nitrogen, metan og karbondioksid som frigjøres fra det indre av månen gjennom kryovulkanisme . Det antas at Callistos atmosfære, ekstremt fin og sammensatt av karbondioksid, fornyer seg gjennom termisk sublimering fra overflateavsetninger.
Måne TitanTitan har den klart tetteste atmosfæren av alle måner. Den titaniske atmosfæren er faktisk tettere enn den på jorden , som når et overflatetrykk på 147 kPa - halvannen gang så høyt som jorden. Atmosfæren er 98,4% nitrogen , og de resterende 1,6% er metan og spor av andre gasser som hydrokarboner (inkludert etan , butadiyne , propyne , cyanoethyne , acetylen og propan ) etterfulgt av argon , karbondioksid , karbonmonoksid , cyanogen , hydrogencyanid og helium . Hydrokarboner antas å danne i Titan øvre atmosfære ved reaksjoner som resulterer fra oppløsning av metan ved ultrafiolett stråling fra den Sun , produsere en tykk oransje tåke. Titan har ikke noe magnetfelt og kretser noen ganger om Saturns magnetosfære , og utsetter seg direkte for solvinden . Dette kan ionisere og føre molekyler vekk fra atmosfæren.
Titans atmosfære har et ugjennomsiktig skylag som hindrer særegenheter på overflaten, ved synlige bølgelengder. Den dis kan observeres på de riktige bilde bidrar til anti-drivhus (i) og reduserer den temperatur ved refleksjon av solstråling utenfor satellitten. Den tette atmosfæren blokkerer lys ved de mest synlige bølgelengdene fra solen og andre kilder som når Titans overflate.
TritonTriton , Neptuns største måne, har en veldig lett atmosfære som består av nitrogen og små mengder metan. Det tritonske atmosfæretrykket er omtrent 1 Pa . Overflatetemperaturen er minst 35,6 K , nitrogenatmosfæren er i likevekt med nitrogenis på overflaten av Triton.
Tritons absolutte temperatur økte med 5% mellom 1989 og 1998. En lignende temperaturøkning på jorden ville tilsvare en økning på rundt 11 ° C ( -6,7 ° C ) i temperatur over ni år. «I hvert fall siden 1989 har Triton gått gjennom en periode med global oppvarming. Prosentvis er det en enorm økning. " Sa James Elliot , som publiserte rapporten.
Newt nærmer seg en uvanlig varm sommersesong, som skjer en gang i løpet av noen få århundrer. James Elliot og hans kollegaer mener at Tritons tendens til å varme seg opp kan være et resultat av sesongmessige endringer i absorpsjonen av solenergi av dens ishetter. En hypotese knyttet til denne oppvarmingen indikerer at den resulterer i en modifisering av frostkrystallene på overflaten. Et annet forslag er å endre isens albedo , slik at mer varme fra solens stråler kan absorberes.
Bonnie J. Buratti et al. hevder at temperaturendringer er et resultat av mørke og røde avleiringer av materiale fra geologiske prosesser på månen, for eksempel massiv utslipp. Siden Tritons Bond-albedo er blant de høyeste i solsystemet, er den følsom for små endringer i spektral albedo .
Pluto har en ekstremt fin atmosfære som består av nitrogen , metan og karbonmonoksid som kommer fra isen på overflaten.
To modeller viser at atmosfæren ikke fryser og forsvinner helt når Pluto beveger seg bort fra solen i sin ekstremt elliptiske bane . Dette er imidlertid tilfelle med noen planeter. Pluto tar 248 år å fullføre en full bane og har blitt observert i mindre enn en tredjedel av den tiden. Det er i gjennomsnittlig avstand fra solen på 39 AU , derav vanskeligheten med å samle presise data om det. Temperaturen trekkes indirekte i tilfelle Pluto; når den passerer foran en stjerne, observerer observatørene hvor mye lysstyrken avtar. Med dette i bakhodet trekker de ut tettheten til atmosfæren, og den brukes som temperaturindikator.
En slik okkultasjon hendelse skjedde i 1988. Observasjoner av en annen okkultasjon20. august 2002antyder at Plutos atmosfæriske trykk tredoblet seg, noe som indikerer en varme på omtrent 2 ° C ( −15,8 ° C ), som spådd av Hansen og Paige. Oppvarmingen er "sannsynligvis ikke relatert til Jordens", sier Jay Pasachoff.
Det er blitt foreslått at varme kan skyldes utbruddsaktivitet, men det er mer sannsynlig at Plutos temperatur er sterkt påvirket av sin elliptiske bane. Det var nær solen i 1989 ( perihelion ) og har sakte flyttet seg siden. Hvis den har termisk treghet, vil den sannsynligvis varme opp en stund etter at den har passert periheliet. "Denne oppvarmingstrenden på Pluto kan lett vare i ytterligere 13 år til," sier David J. Tholen . Det antas også at en mørkere overflate av Pluto er årsaken til denne oppvarmingen, men det er behov for flere data og modeller for å bevise denne antagelsen. Den høye skråstillingen til dvergplaneten påvirker distribusjonen av is på overflaten av Pluto.
Det er observert at flere planeter utenfor solsystemet ( exoplaneter ) har atmosfærer. For øyeblikket består atmosfæreoppdagelser av varme Jupiters og Neptunes som kretser veldig nær stjernen deres og derfor har varme og brede atmosfærer. Det er to typer eksoplanetatmosfærer observert. For det første oppdager overføring av fotometri eller spektra lyset som passerer gjennom en planetens atmosfære når det passerer foran stjernen. Deretter kan direkte utslipp fra en planets atmosfære oppdages ved å skille mellom stjernen og planetens lysstyrke oppnådd under planetens bane, med bare stjernens lys under sekundærformørkelsen (når eksoplaneten er bak stjernen) .
Den første ekstrasolare planetatmosfæren ble observert i 2001. Natriumet som var tilstede i planetens atmosfære HD 209458 b ble oppdaget i løpet av et sett med fire passasjer på planeten foran stjernen. Påfølgende observasjoner med Hubble (romteleskop) viste en enorm ellipsoid konvolutt av hydrogen , karbon og oksygen rundt planeten. Denne konvolutten når temperaturer på 10 000 K . Det anslås at planeten vil miste 1 til 5 × 10 8 kg hydrogen per sekund. Denne typen tap av atmosfære kan være vanlig for alle planeter som kretser rundt stjerner nærmere 0,1 AU, for eksempel solen. I tillegg til hydrogen, karbon og oksygen antas HD 209458 b å inneholde vanndamp i atmosfæren. Vanndamp har også blitt observert i atmosfæren til HD 189733 b , en annen varm gassgigantplanet.
I Oktober 2013, kunngjorde vi påvisning av skyer i atmosfæren til Kepler-7b , og iDesember 2013, det samme ble kunngjort for i atmosfærene til GJ 436 b og GJ 12 14 b .
I 2001 ble det oppdaget natrium i atmosfæren i HD 209458 b .
I 2008 ble vann , karbonmonoksid , karbondioksid og metan påvist i atmosfæren i HD 189733 b .
I 2013 ble vann påvist i atmosfærene til HD 209458b, XO-1b , WASP- 12b , WASP-17b og WASP-19b .
I juli 2014, Kunngjorde NASA at de hadde funnet veldig tørre atmosfærer på tre eksoplaneter ( HD 189733 b , HD 209458 b og WASP-12 b ) som kretser rundt stjerner som ligner på solen.
I september 2014, Rapporterte NASA at HAT-P-11b var den første exoplaneten i Neptun-størrelse som er kjent for å ha en relativt skyfri atmosfære. I tillegg ble det rapportert at det var funnet molekyler av alle slag på denne så lille eksoplaneten, spesielt vanndamp .
Tilstedeværelsen av oksygen kan påvises av terrestriske teleskoper, hvis det blir funnet, vil dette antyde tilstedeværelsen av fotosyntetisk liv på en exoplanet.
I juni 2015, Rapporterte NASA at WASP-33 hadde en stratosfære . Den ozon og hydrokarboner absorbere store mengder av ultrafiolett stråling, som varmer opp den øvre del av atmosfæren som inneholder og skaper en inversjon lag og et stratosfæren. Imidlertid blir disse molekylene ødelagt ved temperaturene på varme eksoplaneter, noe som genererer tvil om muligheten for at exoplaneter har en stratosfære. Et inversjonslag og stratosfære er identifisert på WASP-33, generert av titanoksid , som er en sterk absorberer av synlig ultrafiolett stråling og bare kan eksistere som en gass i en varm atmosfære. WASP-33 er den hotteste eksoplaneten som hittil er kjent, den har en temperatur på 3200 ° C og er omtrent fire og en halv ganger massen av Jupiter.
I februar 2016Det ble kunngjort at Hubble-romteleskopet til NASA hadde oppdaget hydrogenet og heliumet (og muligens hydrogencyanidet ) i atmosfæren i 55 Cancri e, men ingen damp . Dette er første gang at atmosfæren av en Super-Earth eksoplanet har blitt analysert.
Den atmosfæriske sirkulasjonen av planeter som roterer langsommere eller har tettere atmosfærer, tillater mer varme å strømme til polene, noe som reduserer temperaturforskjellene mellom polene og ekvator.
I Oktober 2013, ble det kunngjort påvisning av skyer i atmosfæren til Kepler-7b , som iDesember 2013angående atmosfæren i Gliese 436 b og Gliese 1214 b .
Sammensetningen av flytende (regn) eller fast (snø) nedbør varierer med atmosfærisk temperatur, trykk, sammensetning og høyde . Varme atmosfærer kan ha et jernregn, et smeltet glassregn og et regn som består av bergmineraler som enstatitt, korund, spinel og wollastonitt. I dypet av gasskjempenes atmosfære kan det regne diamanter og helium som inneholder oppløst neon.
Det er geologiske og atmosfæriske prosesser som produserer fritt oksygen, noe som tyder på at deteksjonen av oksygen ikke nødvendigvis indikerer tilstedeværelsen av liv.
Livsprosesser produserer en blanding av kjemikalier som ikke er i kjemisk likevekt , men abiotiske ubalanseprosesser må også vurderes. Den mest robuste atmosfæriske biosignaturen betraktes ofte som molekylært oksygen (O 2) samt fotokjemisk ozon (O 3) resulterende. Den fotolyse av vann (H 2 O) ved ultrafiolett stråling , etterfulgt av en hydrodynamisk lekkasje (in) av hydrogen kan føre til en opphopning av oksygen på planeter nær stjernen deres, utsatt for en galopperende drivhuseffekt (in) . For planeter som ligger i den beboelige sonen , ble det antatt at fotolyse av vann ville bli sterkt begrenset av en kald felle (in) av vanndamp i den nedre atmosfæren. Imidlertid er omfanget av det kalde fangst av H 2 Osterkt avhengig av mengden av ikke- kondenserbar gass som er tilstede i atmosfæren, så som nitrogen, N- 2 og argon . I fravær av slike gasser avhenger sannsynligheten for oksygenakkumulering også av komplekse modaliteter på tilførselshistorien, intern kjemi, atmosfærisk dynamikk og jordens banetilstand. Derfor kan oksygen alene ikke betraktes som en robust biosignatur. Nitrogeninnholdet og argon med oksygen kan påvises ved å studere fasekurver (in) termisk eller spektroskopimåling av overføring av transitter av Rayleigh-spredningsspektralen tilbøyelig til en klar himmel (c. (Dvs. en aerosolfri atmosfære ).