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重新审视气压方程与行星大气的范围

地球与行星天体物理 2024-05-28 v2 太阳与恒星天体物理 统计力学

摘要

气压方程预测分子浓度 n(z)n(z) 随高度 zz 指数衰减。由于平均自由程 l=1/nσl=1/n\sigma 指数增加,在高空 zz 处,该方程不再处于标准动理论适用域内。\cite{grimsditch} 在此,我们预测在均匀重力下 lLl\gg L 情形有 n(z)z2n(z)\propto z^{-2},而对于半径为 R0R_0 的行星在 zR0z\gg R_0 时有 n(z)[ln(1+z/R0)]2n(z)\propto [\ln(1+z/R_0)]^{-2}。这对应于具有氢吸积的非稳态行星大气。该吸积伴随引力势能的释放,这可能是驱动恒星冕形成的难以捉摸的来源。其他后果包括行星大气缓慢衰减的尾迹以及白矮星的周期性氢爆炸。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.09700,
  title  = {Revisiting the barometric equation and the extent of a planetary atmosphere},
  author = {Marcos Grimsditch and Victor G. Karpov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.09700},
  year   = {2024}
}

备注

7 pages, 2 figures