土卫六是如何维持住大气的?
虽然我们的地球只有月球这一颗卫星,但是在太阳系中,卫星的总数却有近200个,比如木星有79颗卫星,土星有60多颗卫星,天王星有30多个卫星,海王星也有十多颗卫星,就连质量很小的火星都有两颗卫星呢 。

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但是在这些所有的卫星中,只有土星的土卫六有自己的大气层,而且其大气层比我们地球的大气层还很浓厚,其表面气压相当于地球的1.5倍,而反观比土卫六质量更大的行星水星和火星都没有自己的大气层(火星上面有稀薄的大气,表面气压相当于地球的0.8%),比质量更大的卫星木卫三上也没有大气层 。土卫六这个卫星怎么这么特殊呢?

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我们知道,行星的大气层通常都需要磁场来维护,比如我们的地球有大气层,就是因为地球有磁场在保护大气层,水星和火星没有大气层,很大程度上就是因为火星和水星都没有磁场,但是土卫六也没有自己的磁场,为啥它却有大气层呢?

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土卫六有大气层主要基于两个原因,第一个原因就是土卫六实际上在土星磁场的保护下,虽然土卫六没有自己的磁场,但是土星的磁场很强大,其范围延伸到了土星表面的一百多万公里外,土卫六的运行轨道基本上就在土星的磁场内运行,所以它能避免被太阳风吹袭 。

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第二个原因就是土卫六的质量足够大,它比我们的月球质量还大一些,也比我们的月球体积大,所以它能吸附一些空气,它所吸附的空气主要来源于土星大气层逃逸出来的气体,可能有的朋友问了,那为什么月球没有大气层呢?月球也可以吸收地球大气层逃逸出去的空气啊,这是由于两个原因,一是地球的磁场还不够强,通常在7万公里外地球的磁场作用就很不明显了,但是月球远在38万公里之外,另外一个原因是地月系距离太阳非常近,只有1.5亿公里,这里的太阳风比较猛烈,但是土星系距离太阳远在14亿公里外,受太阳风的影响就很少了 。

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可能有的朋友要问了,那为什么木卫三这颗有自己磁场的卫星却没有大气层呢?其实木卫三山也有着十分稀薄的大气,只是相对于土卫六显得十分稀薄,比火星大气还稀薄,至于木卫三的大气层为什么和土卫六差别这么大?原因还不是很清晰!

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土卫六是太阳系第二大卫星,质量仅次于木卫三,它还是和地球表面环境最为相似的星球,比行星中的火星与地球更加相似,很多科学家相信土卫六上极大的可能有生命存在 。比如土卫六上存在丰富的有机化合物和氮等元素,其大气层中的氮含量比地球还高,与地球早期生命形成时的环境相似,而且土卫六上的氰和烃在一定情况下可生成腈,若被星球上的水冰水解生成羧酸和胺类物质,这两者则可以生成具有对生命的形成具有重大意义的氨基酸,所以相对于太阳系其他星球,将来人类更有可能在土卫六上发现地外生命的踪迹 。

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其他网友观点
这个问题牵扯到一些数学计算,可能有点不太好理解 。气体要想逃离天体的引力束缚,其运动速度就必须高于该天体的逃逸速度 。这是第一点 。第二点就是不同气体分子的质量是不一样的,氢气最小 。在同一温度条件下,不同种类的气体分子具有相同的动能 。这就意味着,同一温度条件下,氢气分子的平均运动速度最高,质量越大的气体分子,运动速度就会越慢,也就越是难以逃逸 。
【土卫六是如何维持住大气的?】再从头开始分析,先分析一下氢气分子在土卫六的命运 。根据mv^2=3/2KT,其中T表示绝对温度,K表示玻尔兹曼常数 。土卫六的表面温度大约是100开尔文,可以计算出,土卫六上的氢气分子平均运动速度大约是0.8千米每秒 。这个速度小于土卫六的逃逸速度4千米每秒 。但是不要忘了,0.8千米每秒只是平均速度,总有一些运动速度非常快的氢气分子存在,它们是可以逃逸的 。只有气体分子运动速度小于逃逸速度的1/5时,气体才可以被牢牢束缚 。所以土卫六不能有效的束缚氢气 。但是束缚氮气和其他较重的气体是没有问题的 。
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