목성의 수소와 헬륨 대기에서 구름은 어떻게 형성 될 수 있습니까?

Jupiter의 클라우드 레이어 그래픽은 다음과 같습니다 ( 출처 : Wikipedia ).

암모니아, 암모늄 하이드로 설파이드 및 물의 3 가지 뚜렷한 구름 층이 있습니다. 온도와 압력 조건은 놀랍게도 지구와 비슷합니다. 200 내지 300 K의 온도, 약 1 내지 10 기압, 중력 약 1.3g.

태양 에너지는 태양 에너지로 인해 태양이 단단한 표면에서 증발하여 몇 km 정도 상승한 후 응축되어 물방울 (또는 단단한 눈)을 형성하기 때문에 구름 (물)이 지구상에 형성됩니다. 그러나 목성은 표면만큼 단단한 표면이나 태양 에너지를 가지고 있지 않습니다.

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첫째, 좋은 질문입니다. 대부분 대답은 간단하므로 대답 할 수 있지만 여전히 좋은 질문입니다.

여러분이 게시 한 것과 비슷하지만 약간 더 자세한 그림을 추가하겠습니다.

출처

액체 물이 존재할 수있는 지구 표면, 증발, 구름 만들기, 비, 반복 사이에는 분명한 차이가 있습니다. 이론적으로 지구의 물 순환은 지구 대기와 태양 입력이 유지되고 (수소 손실이 대체되는 한) 무기한으로 진행될 수 있지만 태양 입력 만 필요한 원형 시스템입니다.

목성은 시간이 지남에 따라 목성에서 더 무거운 가스가 중심을 향해 더 깊이 가라 앉고 목성의 구름 형성 가스가 충분한 시간이 주어지면 감소해야하기 때문에 다릅니다. 목성의“비”중 일부는 아마도 소용돌이 치는 가스 혼합에서 너무 깊게 떨어질 수 있으며, 지하를 보며 지구의 물 구름주기를 떠나는 물과 유사하게 목성의 구름주기를 영구적으로 떠납니다. 따라서 천억 또는 1 억 년 정도면 목성은 의심스러운 이유로 대기권에서 구름과 구름 형성 가스를 잃을 수 있습니다.

이것이 일어나지 않은 이유는 단순히 섞는 것입니다. 가스 밀도는 밀도가 증가하는 층으로 향하는 반면 목성 내부의 열도 균일 해지기를 원하므로 지구 전체를 가로 질러 엄청난 대류가 일어나고 있습니다. 이것은 목성의 상층 대기에 더 무거운 가스를 유지합니다. 목성은 상부 대기에 수소와 헬륨을 갖기에는 너무 난기류입니다.

따라서 일단 목성의 상부 대기가 (약) 90 % 수소, 9 % 헬륨, 1 % 다른 가스이고 혼합이 다른 것의 1 %를 유지한다는 관찰로 시작한 후에는 구름 물리학 입니다.

구름은 푹신한 수증기 수집처럼 보입니다 (수증기가 실제로 투명하기 때문에 작은 얼음 또는 물 방울). 그것들은 모양을 가진 물체처럼 보이지만 완전히 정확하지는 않습니다. 구름 가까이에있는 경우 (예를 들어 비행기에서 비행하는 경우) 선명한 가장자리가 사라집니다. 클라우드는 그다지 큰 대상이 아니며 눈에 띄는 단계 변화입니다.

지구의 대기는 약 78 %의 질소, 21 %의 산소, 0.9 %의 아르곤 및 (보통 매우 가변적이므로 일반적으로 표시되지 않음), 평균 약 0.4 %의 수증기, 고온 및 습도가 높고 0에 가까운 1 % 추운 온도 또는 건조-사막에서 %. 수증기가 0.6-0.8 % 인 따뜻한 표면 공기를 취하고 그 공기가 상승하면 (열풍처럼) 구름을 만드는 단계 변화입니다. 구름은 뜨거워지면서 뜨거운 공기 속에서 형성됩니다. 정전 기적 인력이 있지만, 대부분 비슷한 공기가 냉각되는 블록 일 뿐이며 구름은 가장자리가 단단해 보이지만 그렇지 않습니다.

주피터에서 동일한 정확한 일이 일어나고, 온도 / 압력에 따라 가스 상태가 달라 지지만 공정은 동일합니다. 그리고, 지구에서와 같이, 일단 방울 또는 "아이 슬릿"이 형성되면, 밀도가 높아지고 떨어지기 시작하지만, 떨어지는 방울은 매우 작아서 느리게 떨어지고 대부분은 상승하는 대기를 통해 떨어지고있다. 또한 위상 변화에 따라 새로운 구름이 형성되고 오래된 구름이 항상 해빙과 같은 종류의 가스로 배출되거나 반환됩니다. 구름은 반영구적으로 보이지만 구름은 역동적입니다.

내 설명이 효과가 없다면 구름에 대한 설명 과 구름 모양으로 보이지만 실제로 어떻게 묶이지 않는지 설명 합니다.

그러나 그것은 그것의 요지이며, 혼합은 목성의 상부 대기가 순수한 수소와 헬륨 (또는 순수한 수소)이되는 것을 막고 그 후에 구름 형성은 표면이없는 지구와 거의 동일합니다. 더 무거운 가스 중 일부는주기에서 손실 될 수 있지만, 목성이 상위 대기에 가스를 형성하는 무거운 구름을 가지고 있으며 아마도 수십억 년 동안있을 것입니다.

H / He와 다른 가스 사이의 밀도 변화는 밀도 변화가 클수록 구름의 작동 방식에 중요한 역할을하지만 풍속도 목성에서 더 높습니다. 실제로 필요한 것은 믹싱입니다. 그 후, 온도 / 압력 변화에 따라 액체 또는 얼음이 될 수있는 가스로 상 변화가 구름을 만듭니다.

목성의 구름 형성 가스는 때때로 소행성과 혜성 영향으로 보충 될 수도 있습니다. 슈 메이커-레비 9는 지름이 약 5km였으며 그 중 상당 비율은 아마도 암모니아와 물 얼음 일 것입니다. 그것은 목성의 상층 대기에 추가 된 많은 구름 형성 가스입니다. 수백만 년 전보다 훨씬 더 큰 목성의 ​​희미한 고리 시스템은 목성에 비가 내린 후, 이오의 분출은 목성과 물과 암모니아와 같은 구름 생성 요소에 충분한 목성의 상부 대기를 풍부하게 유지하는 역할을 할 수 있습니다.

구름이 목성의 내부로 강수로 떨어지지 않고 다시 등장하지 않는 방법은 무엇입니까?

행성 대류권의 가스는 화학적으로 구별되지 않습니다. 가열 및 행성 회전에 의한 난기류는 대기를 잘 혼합합니다. 우리는 이것을 자신의 분위기에서 볼 수 있습니다. 이산화탄소와 아르곤은 대부분의 대기를 형성하는 질소와 산소보다 훨씬 밀도가 높습니다. 그러나 우리는 대기의 바닥에 이산화탄소 층이 없습니다. 터보 일시 정지는 대기가 난류 혼합에 의해 지배되는 것으로부터 확산에 의해 지배되는 것으로 이동하는 곳을 표시한다. 원자 질량에 의한 화학적 분화는 터보 일시 정지에서 발생하지만 점진적입니다.

그러나 비는 어떻습니까? 답은 간단합니다. 증발합니다. 이것은 지구, 특히 건조한 지역에서 발생합니다. 구름이 형성되고 구름에서 비가 내리지 만 비는 때때로 땅에 닿기 전에 증발합니다. 이것을 처녀 자리라고합니다.

압축 가열로 인해 목성 내부 온도는 킬로미터 당 약 1.85K의 속도로 증가합니다. 이는 온도가 물의 임계 온도 (647K)에 도달하여 1 bar 압력 수준에서 약 240km에 도달 함을 의미합니다. 따라서 빗물이 증발하기 전에 빗물까지 떨어질 수 있지만 (모호한) 액체가되지 않습니다.