LE ATMOSFERE PLANETARIE
TEMPERATURA EFFETTIVA

Nel caso di pianeti senza atmosfera, la legge di Stefan-Boltzmann è il fattore cruciale per determinare la temperatura: pensando un pianeta come un corpo nero di raggio e temperatura costante, l’energia emessa dal pianeta nell’unità di tempo sarà:

Ovviamente, la luminosità di corpo nero del Sole è analoga:
Il flusso solare che arriva a sul pianeta sarà quindi:
dove D è la distanza Sole-pianeta.

Possiamo identificare la luminosità di corpo nero del pianeta con il flusso solare che attraversa l’area proiettata del pianeta e ne viene assorbito. Chiamando a l’albedo, ossia la percentuale di luce riflessa dal pianeta, la frazione di luce assorbita sarà (1-a), e quindi:
Sostituendo ad Fsun la sua espressione:
Facendo lo stesso per Lp:

Semplificando e risolvendo rispetto a Te:

Come si può notare, la temperatura effettiva non dipende dalla grandezza del pianeta, ma da temperatura e raggio solari, dalla distanza dal sole e da un solo parametro interamente relativo al pianeta, l’albedo.

Introducendo i valori per la Terra (), risulta:

Questo valore è ben al di sotto della reale temperatura superficiale media della Terra, che è di circa 15ºC. La ragione di ciò sta nel fatto che la temperatura superficiale di qualsiasi pianeta dotato di atmosfera è innalzata, in maniera minore o maggiore a seconda dei casi, dall’effetto serra.



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Bibliografia

Bradley W. Carroll-Dale A. Ostlie, An introduction to modern astrophysics, Addison-Wesleyb Publishing Company, Ogden, Ut (USA), 1996
Barrie W. Jones, Discovering the solar system, John Wiley & Sons, Chichester (England), 1999

Le immagini sono state tratte dai seguenti siti:

www.ldgo.columbia.edu/dees/ees/climate/index.html
www.meteorologia.it/didattica/avanzato/circolazione_generale.htm.



© Loretta Solmi, 2011