Гидродинамическая диссипация

Гидродинамическая диссипация — природное явление при диссипации атмосфер, в ходе которого происходит потеря тяжелых газов в космос путем столкновения молекул тяжелых газов с молекулами более легких газов. Одним из следствий этого процесса в эволюции атмосфер является их изотопное фракционирование или аномальное содержание более тяжелых изотопов газов.

Гидродинамическая диссипация происходит в виде сопутствующего процесса при выбросе легких атомов из атмосферы, которые из-за столкновений с другими атомами также вовлекают в этот процесс более тяжелые атомы. Самая тяжелая разновидность атома, которую можно удалить из атмосферы таким образом, называется перекрестной массой^[1]. Основными источниками энергии диссипации атмосфер являются жесткое космическое излучение и частицы межпланетной плазмы или солнечный ветер^[2].

Наиболее характерным результатом гидродинамической диссипации в атмосферах планет является их изотопное фракционирование, которое сказывается в соотношении различных изотопов благородных газов (²⁰Ne/²²Ne, ³⁶Ar/³⁸Ar, ^{78,80,82,83,86}Kr/⁸⁴Kr, ^{124,126,128,129,131,132,134,136}Xe/¹³⁰Xe) или изотопов водорода (D/H). Ниже приводится таблица с соотношениями изотопов благородных газов для планет земной группы с атмосферами в сравнении с их соотношениями на Солнце и в хондритах.