Bentornati ad un'altra super edizione delle domande di cultura generale!
Questa volta abbiamo cercato una curiosità scientifica:
Se sono entrambi principalmente 80% idrogeno e 20% elio, perché Giove è marrone e Nettuno è blu?
Ed ecco le risposte degli esperti:
Ho fatto il mio dottorato di ricerca su perché Giove è rosso, quindi mi sento qualificato per rispondere a questa domanda.
Quindi Giove non è in realtà completamente rosso, quello che stai vedendo sta alternando strisce rosse e bianche. Le strisce bianche sono causate dalle nuvole – qui è dove l'aria sale dall'interno caldo, e quando l'aria sale si raffredda e l'acqua poi l'ammoniaca si condensa per formare densi strati di nuvole – mentre le aree rosse sono dove l'aria scende e quindi dove l'aria è più secco, il che significa che meno può condensare nell'aria. Fondamentalmente lo stesso motivo per cui i tropici sulla Terra sono così secchi rispetto all'Equatore. Per quanto riguarda ciò che sta causando specificamente il colore rosso in quelle aree non nuvolose, beh, non lo sappiamo per certo, ma probabilmente ha a che fare con il gas di ammoniaca che reagisce con altri gas nell'atmosfera superiore, formando strati di foschia.
Ora sul perché Giove, Saturno e Urano/Nettuno sembrano così diversi. Innanzitutto solo una piccola correzione, Giove consiste di circa 90% di idrogeno e 11% elio (posso'non ricordo i rapporti esatti ma è qualcosa del genere, come per gli altri pianeti) ma è il restante 1% che è più importante nel nostro caso poiché l'1% è costituito da gas che assorbono molto più radiazioni visibili/infrarosse rispetto all'idrogeno o all'elio fare. L'assorbitore più significativo nel visibile è il metano, che assorbe molta luce rossa. Quindi il motivo principale per cui i pianeti sembrano così diversi è che Urano e Nettuno sono più freddi, il che significa che la nuvola si condensa molto più in profondità nell'atmosfera, e la nuvola generalmente assorbe e disperde la luce in modo più uniforme su diverse lunghezze d'onda rispetto ai gas, oltre a bloccare molto di luce da sotto le nuvole dal raggiungerti. Quindi quello che vedi su Giove è il metano nell'atmosfera sopra le nuvole che assorbe un po'di luce rossa, ma gli strati di nuvole impediscono al metano più profondo di assorbire più luce rossa. Tuttavia, poiché le nuvole si trovano molto più in profondità in Urano e Nettuno, il metano nella sua atmosfera sopra le nuvole è in grado di assorbire molta più luce rossa. Inoltre, hai il contributo dello scattering di Rayleigh, che è dove minuscole molecole di gas hanno la tendenza a disperdere la luce blu più della luce rossa (motivo per cui il cielo sulla Terra appare blu e il sole giallo, il sole è in realtà bianco ma il le molecole di gas nell'atmosfera terrestre disperdono la luce blu mentre la luce più rossa tende a passarci attraverso). Ed è anche quello che stai vedendo su Urano e Nettuno, perché le nuvole si trovano così in profondità nell'atmosfera che puoi osservare molto di più l'atmosfera che disperde la luce blu.
Scusa, so che non è così ben formulato – ho bevuto una o due pinte e sono sul cellulare.
> Se sono entrambi principalmente 88% idrogeno e 23% elio
Mentre questo è certamente vero per Giove, Nettuno contiene un bel po'di altre cose, principalmente acqua, ammoniaca e metano. È per questo motivo che ora preferiamo il termine “gigante di ghiaccio” per Urano e Nettuno.
La vera risposta qui, però, è temperatura: la sommità delle nuvole su Giove è da qualche parte intorno 90 K, mentre la nuvola -top a Nettuno è più vicino a 60 K. Il il punto triplo del metano si trova da qualche parte tra i due, intorno a 90 K .
Mentre c'è del metano su Giove, è troppo caldo perché si condensi. Le bande bianche luminose che vediamo guardando Giove sono nuvole di ammoniaca, mentre le cinture abbronzate sono causate da una foschia di idrocarburi marrone traslucida che si sovrappone alle nuvole di ammoniaca bianco brillante.
Su Nettuno, però, fa abbastanza freddo da far condensare il metano… e il metano assorbe la luce rossa molto forte. Il risultato è che il metano sia su Urano che su Nettuno riflette solo il blu e il verde, dando loro i loro colori distintivi. Pensiamo che questi pianeti abbiano anche nuvole bianche luminose di ammoniaca, ma queste sono considerevolmente più in basso al di sotto del metano, dove la temperatura è più vicina al punto triplo dell'ammoniaca (190 K).
L'idrogeno e l'elio sono gas incolori e trasparenti, quindi qualcos'altro deve spiegare il colore sia di Giove che di Nettuno. Nel caso di Giove si tratta di ammoniaca e nuvole di ghiaccio d'acqua, ma soprattutto di fosforo, zolfo e vari idrocarburi sollevati dagli strati inferiori dell'atmosfera di Giove dal costante rigonfiamento dei suoi potenti sistemi meteorologici.
Le tonalità blu di Nettuno e Urano, d'altra parte, sono causate da tracce di metano nell'alta atmosfera che assorbe principalmente la luce rossa. In realtà non è ben compreso perché il blu di Nettuno sia più vivido di quello di Urano. I giganti di ghiaccio non hanno gli schemi meteorologici sorprendenti di Giove perché nel sistema solare esterno c'è molta meno luce solare disponibile per alimentare le tempeste.
( Nota anche che Nettuno nel suo insieme non è fatto di 90 % H e 20% He. Solo il suo l'alta atmosfera è.)
La tua premessa non è corretta. I corpi dei pianeti hanno una composizione simile, ma non le loro atmosfere, che è la parte esterna che vediamo effettivamente.
L'atmosfera esterna di Giove è principalmente idrogeno ed elio , con alcune goccioline d'acqua, cristalli di ghiaccio e cristalli di ammoniaca.
Nettuno è blu perché la sua atmosfera è principalmente metano, non idrogeno o elio. Il metano assorbe bene la luce rossa, quindi sembra blu.
- GIOVE….
Sarei cauto nel definire permanente la Grande Macchia Rossa. È certamente longevo, essendo stato osservato dagli astronomi per 90 anni, ora . Recenti osservazioni mostrano che è più piccolo di quanto non sia stato. È abbastanza possibile che un giorno scompaia.
La risposta breve è che non abbiamo una risposta definitiva per il meccanismi esatti. C'è ancora molta ricerca e dibattito sugli esatti meccanismi della Grande Macchia Rossa e di altri anticicloni su Giove. Gran parte del pensiero attuale si basa su due diversi modelli: quasi geostrofico (QG) e geostrofico intermedio (IG). È possibile che l'unico modo per risolvere tra questi due modelli sia inviare sonde nell'atmosfera per ottenere dati diretti.
Ma lo facciamo hanno un buon consenso su alcune delle variabili che contribuiscono.
La Grande Macchia Rossa è alta quanto la Terra e larga quasi tre volte . Nel suo punto più stretto è ancora sei volte il diametro del più grande uragano misurato sulla Terra. La prima cosa che dovremmo chiederci è perché gli uragani sulla Terra non durano molto a lungo? Gli uragani si nutrono dell'energia nell'aria umida sopra l'acqua calda. In genere gli uragani vivono fino a quando non passano sopra l'acqua fredda o la terra. Su Giove non c'è acqua fredda o terra su cui passare.
Dovremmo quindi chiederci, cos'altro c'è di diverso su Giove, che influenzerebbe la longevità di un ciclone? Non ci sono strati limite all'interno del sottile strato meteorologico nell'atmosfera di Giove, il che significa che c'è pochissima dissipazione. Giove ruota molto rapidamente (con conseguente grande forza di Coriolis). C'è un forte taglio est-ovest. E l'atmosfera è così densa che c'è un serbatoio di energia quasi illimitato.
C'è un accordo abbastanza forte che un vortice può diventare stabile se è alimentato dalla cesoia nelle fasce sopra/sotto il vortice. I modelli al computer riflettono questo e spiegano perché gli anticicloni come la Grande Macchia Rossa durano molto più a lungo dei cicloni, su Giove.
2=Nettuno…..
Nettuno è composto principalmente da gas come idrogeno ed elio. La sua atmosfera comprende l'1% di metano, il 19% di elio e circa l'80% di idrogeno.
Il colore blu di Nettuno è dovuto al metano. Quando la luce solare colpisce la superficie del pianeta, le nuvole di metano assorbono l'estremità rossa dello spettro della luce visibile. L'estremità blu dello spettro viene riflessa. Quindi, quando vediamo il brillante colore bluastro di Nettuno, vediamo effettivamente la luce solare riflessa, meno la luce rossa.