Atmósfera

Los gases son atraídos por la gravedad del cuerpo, y se mantienen en él, si la gravedad es suficiente y no es barrida completamente por el viento solar.Los elementos de los que principalmente se compone la atmósfera son:[4]​ Está situada desde la superficie hasta unos 10 o 12 km.Es la capa en la que se producen los movimientos horizontales y verticales del aire que son provocados por los vientos y otros fenómenos atmosféricos como las nubes, lluvias, cambios de temperatura.Los gases se encuentran separados formando capas o estratos de acuerdo a su peso.En esta capa la temperatura disminuye hasta los –70 °C conforme aumenta su altitud.En ella existen capas formadas por átomos cargados eléctricamente, llamados iones.En esta capa la temperatura no varía y el aire pierde sus cualidades.Su límite con el espacio llega en promedio a los 10 000 km, por lo que la exosfera está contenida en la magnetosfera (500-60 000 km), que representa el campo magnético de la Tierra.En la exosfera, el concepto popular de temperatura desaparece, ya que la densidad del aire es casi despreciable; además contiene un flujo o bien llamado plasma, que es el que desde el exterior se le ve como los Cinturones de Van Allen.Por lo tanto, las moléculas de los gases más ligeros poseen una velocidad media que les permite escapar hacia el espacio interplanetario sin que la fuerza gravitatoria de la Tierra sea suficiente para retenerlas.Los gases que así se difunden en el vacío representan una pequeñísima parte de la atmósfera terrestre.La temperatura no varía de forma significativa entre el día y la noche.La radiación solar casi no alcanza la superficie del planeta.La atmósfera es lo bastante densa como para albergar vientos y tormentas de polvo que, en ocasiones, pueden abarcar el planeta entero durante meses.La débil atmósfera marciana produce un pequeño efecto invernadero que aumenta la temperatura superficial unos cinco grados, mucho menos que lo observado en Venus y en la Tierra, que tienen más gases de efecto invernadero y por eso su temperatura es más cálida.En las capas altas se forman auroras por la interacción del campo magnético planetario con el viento solar.El planeta Urano cuenta con una gruesa atmósfera formada por una mezcla de hidrógeno, helio y metano, que puede representar hasta un 15 % de la masa planetaria y que le da su color característico.La atmósfera de Neptuno está formada por hidrógeno, helio y un pequeño porcentaje de gas metano, que le proporciona el color azul verdoso.La atmósfera está compuesta en un 94 % de nitrógeno y es la única atmósfera rica en este elemento en el sistema solar aparte de nuestro propio planeta, con trazas de varios hidrocarburos que constituyen el resto (metano, etano y otros compuestos orgánicos).La sonda Mariner 10 demostró que Mercurio, contrariamente a lo que se creía, tiene una atmósfera, muy tenue, constituida principalmente por helio, con trazas de argón, sodio, potasio, oxígeno y neón.Ío es el cuerpo del sistema solar con mayor actividad volcánica.Más probablemente se genera por la luz del sol y las partículas cargadas que chocan contra la superficie helada de Europa, produciendo vapor de agua que es posteriormente dividido en hidrógeno y oxígeno.Estas nubes se forman en los polos y están compuestas por hielo de nitrógeno; existe también niebla fotoquímica hasta una altura de 30 km que está compuesta por varios hidrocarburos semejantes a los encontrados en Titán, y que llega a la atmósfera expulsada por los géiseres.Se cree que los hidrocarburos contribuyen al aspecto rosado de la superficie.Plutón posee una atmósfera extremadamente tenue, formada por metano y monóxido de carbono, que se congela y cae a la superficie a medida que el planeta se aleja del Sol.Es esta evaporación y posterior congelamiento lo que causa las variaciones en el albedo del planeta, detectadas por medio de fotómetros fotoeléctricos en la década de 1950 (por Gerard Kuiper y otros).No es lo mismo la variación de la presión con la altura en un líquido como el océano que en un gas como la atmósfera y la razón estriba en que un líquido no es compresible y por tanto su densidad permanece constante.ya que: Combinando ambas llegamos a la ley de los gases perfectos:Sabiendo que la constante R de los gases perfectos vale: y que 1 atmósfera vale: resulta: En una atmósfera isoterma la presión varía con la altura según la ley: donde M es la masa molecular, g la aceleración de la gravedad, h-h0 es la diferencia de alturas entre los niveles con presiones P y P0 y T es la temperatura absoluta media entre los dos niveles, y R la constante de los gases perfectos.(**) Puede haber suficiente helio para aumentar la masa molecular disminuyendo la escala de alturas.
Vista de la activa atmósfera de Júpiter , con la Gran Mancha Roja hacia el centro de la imagen.
Los distintos colores se deben a la dispersión de la luz producida por la atmósfera.
Capas de la atmósfera.
Imagen de la estratosfera.
La forma particular de las nubes en Venus se debe a la mayor velocidad del viento a baja latitud .
La tenue atmósfera de Marte.
Atmósfera de Júpiter vista por la Voyager I al acercarse al planeta.
Detalle de la brumosa atmósfera de Titán. Al fondo puede verse el limbo de Saturno.
Composición en color de Tritón con imágenes tomadas por la Voyager 2.
Variación de la temperatura y del logaritmo de la presión con la altura para la atmósfera de la Tierra.