Ποια είναι η διαφορά μεταξύ παχιών και λεπτών ατμοσφαιρών;

Οι ατμόσφαιρες που περιβάλλουν τους πλανήτες περιέχουν μίγματα διαφορετικών αερίων. Η ατμόσφαιρα της Γης καθιστά δυνατή τη ζωή γιατί προστατεύει τις μορφές ζωής από την ακτινοβολία του ήλιου, δημιουργεί νερό και ρυθμίζει τη θερμοκρασία. Οι παχιές και λεπτές ατμόσφαιρες διακρίνονται από τον τύπο των αερίων που υπάρχουν, την ανύψωση και τη βαρύτητα. Η Γη έχει μια σχετικά λεπτή ατμόσφαιρα, αλλά είναι βαρυτική έλξη είναι αρκετό για να διατηρήσει το άζωτο και ειδικά το οξυγόνο στην ατμόσφαιρά του για να στηρίξει τη ζωή.

Σε γενικές γραμμές, όσο ασθενέστερη είναι η βαρυτική έλξη ενός πλανήτη, τόσο λεπτότερη θα είναι η ατμόσφαιρα. Ένας πλανήτης με ασθενή βαρύτητα θα έχει την τάση να έχει λιγότερη μάζα και να επιτρέπει περισσότερη ατμόσφαιρα να διαφύγει στο διάστημα. Έτσι, το πάχος ή η λεπτότητα της ατμόσφαιρας εξαρτάται από τη δύναμη ή την αδυναμία της βαρύτητας. Για παράδειγμα, η βαρύτητα στον Δία είναι 318 φορές μεγαλύτερη από τη Γη, και έτσι η ατμόσφαιρα του Δία είναι πολύ παχύτερη από τη Γη. Η βαρύτητα εξασθενεί όσο πιο μακριά είναι από έναν πλανήτη, έτσι η ατμόσφαιρα θα είναι πιο παχιά κοντά στην επιφάνεια.

Η θερμοκρασία παίζει βασικό ρόλο στον καθορισμό του πάχους μιας ατμόσφαιρας. Οι θερμές θερμοκρασίες συχνά προκαλούν λεπτότερη ατμόσφαιρα καθώς τα μόρια θερμού αέρα κινούνται γρηγορότερα και φτάνουν σε ταχύτητα διαφυγής στο διάστημα. Στη Γη, οι θερμοκρασίες μειώνονται με υψόμετρο στην τροπόσφαιρα, το χαμηλότερο επίπεδο της ατμόσφαιρας, καθώς τα θερμότερα μόρια διαφεύγουν στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Οι θερμοκρασίες, ωστόσο, σταθεροποιούνται σε υψηλότερα ατμοσφαιρικά επίπεδα, όπως στη στρατόσφαιρα.

Το εβδομήντα πέντε τοις εκατό της μάζας της ατμόσφαιρας της Γης βρίσκεται στην τροπόσφαιρα, και έτσι η τροπόσφαιρα αναφέρεται ως «παχιά», ενώ τα υψηλότερα στρώματα ονομάζονται «λεπτά». Οι ατμόσφαιρες χαρακτηρίζονται ως παχιά ή λεπτή ανάλογα με την πλανητική μάζα, την πυκνότητα του αερίου και τον τύπο των αερίων που υπάρχουν, όχι μόνο το συνολικό βάθος της ατμόσφαιρας. Όσο πιο πυκνά είναι τα αέρια, τόσο πιο «παχιά» είναι η ατμόσφαιρα.

Ο τύπος των αερίων που υπάρχουν είναι τόσο κρίσιμος για την πυκνότητα όσο η ανύψωση και η βαρύτητα, και όλα είναι αλληλένδετα. Ορισμένα ατμοσφαιρικά αέρια θα δημιουργήσουν πυκνές ατμόσφαιρες. Για παράδειγμα, οι ατμόσφαιρες με άφθονο υδρογόνο τείνουν να είναι παχύτερες καθώς τα αέρια θα συνδυάζονται με υδρογόνο για μεγαλύτερη μάζα. Ορισμένοι πλανήτες, όπως η Αφροδίτη, έχουν πολύ πυκνές ατμόσφαιρες που αποτελούνται σε μεγάλο βαθμό από διοξείδιο του άνθρακα και δεν μπορούν να στηρίξουν τη ζωή. Οι εξωτερικοί πλανήτες όπως:

• υδρογόνο
  
• ήλιο
  
• μεθάνιο
  
• αμμωνία

Η ατμόσφαιρα της Γης θεωρείται σχετικά λεπτή και γίνεται πιο λεπτή πιο μακριά από την επιφάνεια του πλανήτη. Οι λεπτές ατμόσφαιρες χαρακτηρίζονται από τη σχετική έλλειψη υδρογόνου. Ενενήντα εννέα τοις εκατό της ατμόσφαιρας της Γης αποτελείται από οξυγόνο και άζωτο που υποστηρίζει τη ζωή, και 98 τοις εκατό αυτών των αερίων βρίσκονται στα χαμηλότερα 30 χιλιόμετρα (19 μίλια) της ατμόσφαιρας λόγω βαρύτητα. Ένα άλλο ουράνιο σώμα, η Ευρώπη, ένα φεγγάρι του Δία, έχει επίσης μια λεπτή ατμόσφαιρα με άφθονο οξυγόνο, και ορισμένοι πιστεύουν ότι η ζωή είναι δυνατή σε αυτό το φεγγάρι. Ο Άρης έχει επίσης μια λεπτή ατμόσφαιρα με μικρή μάζα, 100 φορές πιο λεπτή από τη Γη. Η ατμόσφαιρα του Άρη αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα και δεν ευνοεί τη ζωή.