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hanmiezheng

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[交流] 【计算】300K下氢气大气层50亿年稳定存在，那行星最小逃逸速度???

一颗行星是否留着大气
主要与行星的逃逸速度，行星温度，气体分子量有关

行星引力越大，逃逸速度越大，气体越不容易逃逸
行星温度越高，分子运动速度越快，气体越容易逃逸
大气中气体分子量越小，相同温度气体运动速度越快，气体越容易逃逸

那么假设一个行星平均温度300K(和地球相近气温)
大气主要成分是氢气(此温度下氢气的最概然速率1579m/s，平均速率是1782m/s)
那么不考虑行星公转季节性及自转昼夜气温变化，不考虑自转向心力影响
不考虑恒星光度变化(恒星主星序大于50亿年，根据"质光关系"恒星质量不超过1.3倍太阳质量)

那么要让行星上以氢气为主的大气层50亿年大气损失不超过50%，所需行星的逃逸速率至少是多少???
海王星和土星的逃逸速度分别为23.5km/s和36.7km/s，如果其平均气温300K，表面以氢气为主的大气层是否稳定
如何通过麦克斯韦分布律计算

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1楼 2017-07-27 22:04:27

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hanmiezheng

银虫 (小有名气)

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40亿年后太阳变成红巨星(红巨星阶段持续10亿年)，延伸到地球的轨道，即1.5亿公里
太阳的表面温度下降3000K，光度变为现在2900倍

那么可以由史蒂芬-波兹曼定律计算出木星上温度达到几百度(单位时间内行星接受太阳能与行星自身辐射能相等)
在这样高的温度下，木星的氢气大气层是否能稳定存在到红巨星阶段结束(木星的逃逸速度达到60.2㎞/s)