АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ НАСЫЩЕННОГО ПАРА
В предыдущих публикациях, в качестве кандидатов на атмосферу Харона по теплофизическим свойствам были отобраны следующие вещества: азот, кислород, и угарный газ. Подойдем к обсуждению атмосфер транснептуновых объектов, но уже с другой стороны, а именно, давайте проанализируем свойства характеристики насыщенных паров этих веществ. Что это может дать?
Ниже, приведена зависимость давления насыщенного пара от температуры для аргона, угарного газа, молекулярного азота и кислорода. Какие выводы можно отсюда сделать?
1) Предполагая температуру поверхности в перигелии порядка 40К можно получить оценку
максимального атмосферного давления, которое сверху ограничивается давлением насыщенного пара. Для кислорода и угарного газа получаем максимальное давление порядка 0.1-0.2 Па. Не много большее давление обеспечивает аргоновая атмосфера ~0.5 Па, а самое высокое давление достигается при азотной атмосфере: ~5 Па. Учитывая оценку давления атмосферы Тритона (~ 1 Па при температуре ~37К), сделанную Вояджером, из вышеперечисленных веществ, следует исключить кислород, угарный газ и аргон.
Таким образом, в качестве основного вещества атмосферы следует рассматривать именно азот. Угарный газ должен быть исключен.
2) Полагая в оценке атомарные массы аргона(38), молекулярного кислорода(32) и угарного газа(30) примерно одинаковыми и учитывая приведенные выше оценки давлений можно оценить, что эти вещества могут присутствовать в атмосфере только виде примесей с общим процентным содержанием не более 10-15% процентов.
3) Предполагая температуру ночной стороны(или в афелии) порядка 30К получаем получаем предельное давление насыщенного пара порядка ~3*10-3 Па отсюда получаем долю частиц, оставшихся в атмосфере: n=(P2*T1)/(P1*T*2)=5*10-3. Т.е. из-за процесса конденсации при охлаждении температуры атмосферы от 40 до 30К в ней останется всего 0.5% частиц от начальной концентрации. Если же использовать значение давления полученное в вычислительном эксперименте, Р=0.03 Па то доля сконденсировавшегося вещества уменьшится по меньшей мере в 10 раз.