Die Evolution von Planetenatmosphären – Teil 1

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Anstatt zu begründen, warum mein vorletzter Blog in der Rubrik „Münchhausens Kolumne“ gelandet ist, will ich mal erklären, wie die Planeten zu ihren Atmosphären gekommen sind und wie wir von den heutigen Atmosphären rückrechnen können was passiert.

Fangen wir mal ganz vorne an, nämlich beim Urknall. Auch wenn die Vorgänge im Einzelnen komplex sind, verlief der Urknall im Prinzip so: Das Universum wurde immer kühler, sprich die kinetische Energie der Teilchen, wie auch die Energie pro Volumeneinheit wurde immer kleiner. Das führte dazu, dass nach und nach die heutigen Elementarteilchen entstanden. Irgendwann war die Temperatur so niedrig, dass Protonen und Neutonen stabil waren. Nun begannen Neutronen mit Protonen zu Atomkernen zusammenzutreffen. Bei viel Glück konnten auch Atomkerne mit zwei Protonen entstehend und zu einem ganz kleinen Teil mit drei Protonen. Wenige Minuten nach dem Urknall war die Temperatur aber schon soweit abgesunken das neue Kernteilchen die gegenseitige Abstoßung, die zwischen Teilchen herrscht, bis sie sich ganz nahe sind, nicht mehr überwinden konnten. Es entstanden keine neuen Atomkerne mehr. Freie Neutronen zerfallen mit einer Halbwertszeit von etwas über 9 Minuten. So waren wenige Stunden nach Ende des Urknalls nur noch die Atomkerne von Wasserstoff, Helium und ganz kleinem Teil auch Lithium übrig. Der Wasserstoff machte dabei den größten Teil, etwa 75% Gewichtsprozent oder 90 % der Atome aus. Rund 100.000 Jahre nach dem Urknall sank die Temperatur soweit ab, das auch Elektronen stabile Bahnen um die Atome einnehmen konnten und es entstanden Atome. Continue reading „Die Evolution von Planetenatmosphären – Teil 1“