Une planète tectoniquement inactive peut-elle conserver une atmosphère à long terme?

Une planète peut-elle être tectoniquement inactive et conserver une magnétosphère et une atmosphère protégée? Comment ça marche?

Sinon, comment une planète pourrait-elle conserver une atmosphère épaisse comme celle de la Terre pendant de longues périodes?

Remarque, je ne pose pas de questions sur Earth science SE car, eh bien, la question ne concerne pas la Terre. J'espérais qu'il y avait une sorte de théorie astronomique pour d' autres planètes habitables potentielles.

Oui, une planète tectoniquement inactive peut conserver une atmosphère à long terme.

Vous établissez le lien selon lequel un manque de tectonique des plaques sur une planète indique un noyau "mort" et donc ladite planète n'a pas de magnétosphère. En tant que tel, je vais interpréter votre question comme suit: une planète sans magnétosphère peut-elle conserver une atmosphère à long terme? Pour preuve, j'offre Vénus.

Champ magnétique de Vénus

Vénus est une planète sans magnétosphère générée par un noyau. On pense que la cause de cela est la vitesse de rotation lente de Vénus (de près de 243 jours) et un manque de convection, permettant un mouvement massif dans le noyau. Comme je suis sûr que vous le savez, vous avez besoin d'une charge mobile pour créer des champs magnétiques et le noyau de Vénus ne bouge tout simplement pas. En tant que tel, nous voyons que Vénus est une planète morte tectoniquement - sa surface a environ 500 millions d'années, tandis que la surface de la Terre est recyclée tous les 100 millions d'années ou moins en raison de notre tectonique des plaques.

Or, Vénus n'est pas entièrement dépourvue de champ magnétique. Ironiquement, son manque de magnétosphère permet la génération d'un champ magnétique par son atmosphère. Parce que le rayonnement du Soleil frappe plus ou moins directement l'atmosphère, Vénus possède une forte ionosphère. Lorsque vous obtenez beaucoup de particules chargées se déplaçant dans une atmosphère, vous obtenez un champ magnétique. Mais dans l'ensemble, ce champ est très, très faible par rapport à une véritable magnétosphère comme celle que nous avons sur Terre.

J'ai trouvé cette source qui parle beaucoup de ce concept et pourquoi Vénus n'a pas de magnétosphère. Consultez-le pour obtenir beaucoup plus de détails.

L'atmosphère de Vénus

$\sim93\:\mathrm{atm}$

En bref, la réponse est que l'inondation du vent solaire contre une atmosphère n'est pas nécessairement le principal facteur contribuant à la perte atmosphérique. C'est possible, mais pas toujours. Par exemple, Mercure, une autre planète avec une magnétosphère faible (mais non nulle), n'a pas d'atmosphère (si elle l'a déjà fait) car elle est si proche du Soleil que le vent solaire a probablement emporté cette atmosphère il y a longtemps. Vénus, en revanche, est suffisamment éloignée pour que le vent solaire ne puisse tout simplement pas dépouiller l'atmosphère. Ici, je vais citer directement wikipedia (c'est moi qui souligne).

Un manque de champ magnétique ne détermine pas le sort de l'atmosphère d'une planète. Vénus, par exemple, n'a pas de champ magnétique puissant. Sa proximité avec le Soleil augmente également la vitesse et le nombre de particules, et entraînerait vraisemblablement le dépouillement presque total de l'atmosphère, un peu comme celle de Mars. Malgré cela, l'atmosphère de Vénus est plus dense de deux ordres de grandeur que celle de la Terre. Des modèles récents indiquent que le décapage par le vent solaire représente moins de 1/3 du total des processus de perte non thermique.

Perte atmosphérique

Si le vent solaire n'est pas le facteur contribuant à la perte atmosphérique, quel est-il? La réponse à cela est un processus connu sous le nom de Jean's Escape . Pour le dire simplement, pour que les particules de gaz dans l'atmosphère s'échappent dans l'espace, elles ont besoin de suffisamment d'énergie pour sortir du puits de gravité de la planète. Certaines particules auront cette énergie et s'échapperont ainsi dans l'espace. Au fil du temps, l'atmosphère se dissipe peu à peu (cela arrive aussi pour la Terre!).

$10.4\:\mathrm{km/s}$$11.2\:\mathrm{km/s}$$\sim97\%$$\sim44\:\mathrm{amu}$

Dégazage

Encore un point à ajouter à cela. On peut soutenir que peut-être l'atmosphère peut / peut être reconstituée en continu, mais cela ne fonctionnera pas ici parce que nous supposons que la planète est morte tectoniquement. Vous ne pouvez pas vraiment avoir de dégazage sur une planète sans surface active.

Conclusion

De nombreux facteurs déterminent la fuite atmosphérique. Différentes planètes perdront leur atmosphère pour différentes raisons. Cependant, il est tout à fait possible pour une planète, dans les bonnes conditions, de maintenir une atmosphère à long terme, malgré l'absence de magnétosphère mondiale. Comme nous pouvons le voir sur Vénus, les conditions sont généralement que la planète doit être suffisamment éloignée de l'étoile, son atmosphère doit être suffisamment dense et composée de particules lourdes, et la planète elle-même doit être suffisamment grande pour avoir un puits de gravité appréciable. Si toutes ces conditions sont réunies, une planète peut conserver une atmosphère sans avoir de magnétosphère pour la protéger.