pourquoi l'atmosphère ne "s'envole" pas dans l'univers ?

[alexisfc]

Bonjour,

le titre est clair , si quelqu'un a des éléments de réponse..
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[invite23876543123]

Bah la gravité ... ! Et si ça ne s'érode pas à cause du vent solaire c'est parce qu'il y a le champ magnétique !

[coussin]

La gravité terrestre

[calculair]

Bonjour

L'agitation thermique ne permet pas aux molecules de gaz d'atteindre la vitesse de liberation.

Ce n'est pas le cas pour des astres plus petit comme la lune, qui ne peut garder une atmosphère

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour.
Elle s'envole !
La vitesse thermique moyenne des molécules est inférieure à la vitesse de libération. Mais dans la distribution de vitesses il y a toujours la queue de la distribution qui monte bien plus haut que la moyenne. Ces molécules s'échappent à condition d'être assez hautes pour ne pas cogner avant sur d'autres molécules plus lentes. Donc, il y a toujours une fuite des molécules.
La vitesse thermique est plus élevée pour les molécules légères que les molécules lourdes. C'est la raison pour laquelle l'atmosphère a perdu presque tout l'hydrogène et l'hélium qui sont pourtant les plus abondants dans l'univers. Elles sont parties les premières.
Au revoir.

[alexisfc]

d'accord merci , vous avez un ordre de grandeur à me donner sur la fuite de l’hydrogène, sa doit être négligeable pour que sa n'alarme personne? non

[Blender82]

d'accord merci , vous avez un ordre de grandeur à me donner sur la fuite de l’hydrogène, sa doit être négligeable pour que sa n'alarme personne? non

C'est surtout que ça ne change rien pour nous qui sommes au ras du sol !
L'hydrogène et l'hélium sont les deux gaz les plus légers qu'il soient (les moins denses). Par le principe d'Archimède, ils sont donc "montés" au sommet de l'atmosphère, puis se sont libérés dans l'espace.
C'est pour une raison de densité que l'on ne retrouve que très peu de He et H2 au sol (heureusement sinon adieu les dirigeables )
Et puis, ça fait belle lurette qu'il n'y en a presque plus ! (de plus, il n'ont aucun impact sur l'environnement, c'est pour ça que les écolos n'en parlent pas...)

Blender82

[obi76]

de plus, il n'ont aucun impact sur l'environnement, c'est pour ça que les écolos n'en parlent pas...

[HS]
l'un n'implique pas l'autre
[/HS]

[LPFR]

Re.

d'accord merci , vous avez un ordre de grandeur à me donner sur la fuite de l’hydrogène, sa doit être négligeable pour que sa n'alarme personne? non

La fuite d'hydrogène n'a pas de raison d'alarmer personne: il est déjà parti. Il serait plus logique qu'il s'alarment de la fuite de l'oxygène et de l'azote.
Je n'ai pas de chiffres. Peut-être qu'elles sont trouvables sur le web. Mais elles donneront seulement dans combien de milliards d'années nous n'aurons plus d'atmosphère.

C'est surtout que ça ne change rien pour nous qui sommes au ras du sol !
L'hydrogène et l'hélium sont les deux gaz les plus légers qu'il soient (les moins denses). Par le principe d'Archimède, ils sont donc "montés" au sommet de l'atmosphère, puis se sont libérés dans l'espace.
C'est pour une raison de densité que l'on ne retrouve que très peu de He et H2 au sol (heureusement sinon adieu les dirigeables )
Et puis, ça fait belle lurette qu'il n'y en a presque plus ! (de plus, il n'ont aucun impact sur l'environnement, c'est pour ça que les écolos n'en parlent pas...)
Blender82

La différence de densité joue peu par rapport aux mélanges convectifs et diffusifs. Vous avez la même concentration relative en hauteur pour des gaz comme le CO2 qui est bien plus dense.

J'ai oublié de préciser que pour qu'une molécule puisse échapper il faut que ce soit sa vitesse radiale qui soit plus élevée que la vitesse de libération. Ceci diminue encore le nombre de molécules qui s'échappent.
A+

[Damien49]

Re.

La fuite d'hydrogène n'a pas de raison d'alarmer personne: il est déjà parti. Il serait plus logique qu'il s'alarment de la fuite de l'oxygène et de l'azote.
Je n'ai pas de chiffres. Peut-être qu'elles sont trouvables sur le web. Mais elles donneront seulement dans combien de milliards d'années nous n'aurons plus d'atmosphère.


La différence de densité joue peu par rapport aux mélanges convectifs et diffusifs. Vous avez la même concentration relative en hauteur pour des gaz comme le CO2 qui est bien plus dense.

J'ai oublié de préciser que pour qu'une molécule puisse échapper il faut que ce soit sa vitesse radiale qui soit plus élevée que la vitesse de libération. Ceci diminue encore le nombre de molécules qui s'échappent.
A+

Ce n'est qu'au dessus de 100km que les gazs commencent à se répartir de façon hétérogène et que la diffusion moléculaire régit la répartition volumique des constituants atmosphériques et en fonction de la gravité : azote, puis oxygène, puis hélium puis hydrogène. En fait du sol jusque dans la limite supérieur de la mésosphère vers 80-100km d'altitude la composition des gazs dans l'atmosphère est homogène et totalement invariable grâce notamment à la turbulence. Seul l'helium et l'hydrogene sont absent car sous les 100kms c'est du diazote et du dioxygene moléculaire, pas de l'oxygene et azote atomique. La photodissociation du dioxygène en 2 atomes d’oxygène n'a lieu que vers 80-100km d'altitude.

[Damien49]

EDIT : pour le dihydrogene moléculaire je sais plus très bien. Mis à part qu'il est constituant de l'eau, je suppose qu'il est vraiment trop léger, plus léger que l'helium.

[lucas.gautheron]

Bonsoir,

d'accord merci , vous avez un ordre de grandeur à me donner sur la fuite de l’hydrogène, sa doit être négligeable pour que sa n'alarme personne? non

Non, mais ça doit pouvoir se calculer (assez grossièrement)
Le problème m'intéresse

A+

[obi76]

Re,

je pense qu'empiriquement (en regardant l'historique de la concentration de H2 dans l'atmosphère par exemple) il y aurait moyen de retrouver.

Par le calcul ça me semble plus complexe : il faudrait regarder statistiquement l'évolution des paramètres thermodynamiques de la haute atmosphère, du moins là où le libre parcourt moyen des molécules est suffisament grand pour qu'elles puissent s'échaper. Et pour avoir un "grand" libre parcours moyen, il faut vraiment une très faible pression, donc à une altitude vraiment très élevée.

[Damien49]

Re,

je pense qu'empiriquement (en regardant l'historique de la concentration de H2 dans l'atmosphère par exemple) il y aurait moyen de retrouver.

Par le calcul ça me semble plus complexe : il faudrait regarder statistiquement l'évolution des paramètres thermodynamiques de la haute atmosphère, du moins là où le libre parcourt moyen des molécules est suffisament grand pour qu'elles puissent s'échaper. Et pour avoir un "grand" libre parcours moyen, il faut vraiment une très faible pression, donc à une altitude vraiment très élevée.

Une étude qui peut aider : http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&...,d.d2k&cad=rja

[LPFR]

Une étude qui peut aider : http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&...,d.d2k&cad=rja

Bonjour.
Non. Quand Obi76 dit "historiquement" il ne parle pas de 5 ans mais plutôt des milliards d'années.
Ou, au moins ce que l'on peut tirer des carottes glaciaires. Si on peut tirer quelque chose. Car elles ne remontent pas si loin. Seulement quelques centaines de milliers d'années.
Et surtout il ne s'agit pas d'hydrogène d'origine anthropique, mais de celui qui se trouvait dans l'atmosphère primitive.
Au revoir.

[LPFR]

Re.
Cette page donne des courbes de concentration absolue des différents composants en fonction de l'altitude.
Il faut remarquer que ces indications sont bien plus intéressantes que les concentrations relatives qui ne veulent pas dire grand chose quand on est en régime moléculaire.
A+

[Amanuensis]

Il y a une entrée dans le wiki anglophone directement sur le sujet : http://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_escape

On y trouve des réponses :

vous avez un ordre de grandeur à me donner sur la fuite de l’hydrogène

Wiki : The current rate of loss is about three kilograms of hydrogen and 50 grams of helium per second

[Damien49]

Bonjour.
Non. Quand Obi76 dit "historiquement" il ne parle pas de 5 ans mais plutôt des milliards d'années.
Ou, au moins ce que l'on peut tirer des carottes glaciaires. Si on peut tirer quelque chose. Car elles ne remontent pas si loin. Seulement quelques centaines de milliers d'années.
Et surtout il ne s'agit pas d'hydrogène d'origine anthropique, mais de celui qui se trouvait dans l'atmosphère primitive.
Au revoir.

Ok désolé, en effet j'avais mal lu.

Ton lien par contre est très intéressant. Je cherchais justement de telles courbes l'autre jour, sans trouver. Donc merci.