ESTIMACIÓN DE LA PRESIÓN EN ATMÓSFERAS PLANETARIAS
RESUMEN
El planeta Tierra y casi la mayoría de los planetas rocosos, solares o extrasolares, incluyendo algunas lunas (e.g., Titán) están envueltos en una mezcla de gases en diferentes composiciones físico–químicas denomidada atmósfera. Una propiedad importante de las atmósferas planetarias es la presión ya que esta repercutirá en las condiciones de habitabilidad del planeta. Como una primera aproximación para estudiar la presión atmosférica suele utilizarse la ecuación de los gases ideales para la cual se considera que la temperatura del gas es isotérmica. Sin embargo, es un caso muy ideal ya que a diferencia de los gases ideales, que se consideran partículas puntuales, las moléculas que constituyen los gases de la atmósfera ocupan un volumen determinado y, además, la temperatura de la atmósfera no es isotérmita. Es por ello que para realizar un estudio más detallado de la variación de la presión atmosférica respecto a la atura, además de analizar el modélo clásico de la presión (modelo baromátrico) se considera otro modelo donde a la ecuación de los gases ideales se le incorpora un gradiente de temperatura lineal: $T=T_{0}-\alpha y$. Asimismo, se consideran otros modelos donde a la ecuación de van der Waals (para gases no ideales) se le acopla un gradiente de temperatura constante y otro en el que se considera el mismo gradiente de temparetura lineal. Encontramos que los dos modelos basados en la ecuación de estado de los gases ideales tienen soluciones analíticas, mientras que aquellos basados en la ecuación de van der Waals no la tienen. Para ello se desarrolló un código computacional en Phyton que utiliza el método de Runge Kutta 4. Los cuatro modelos fueron implementados para estudiar la variación de la presión respecto a la altura en los planetas Tierra, Venus y Marte, así como la luna Titán. Para el caso de la presión atmosférica de la Tierra, encontramos que el modelo que mejor se ajusta con datos medidos por estaciones meteorológicas es el modelo en el que se implementa la ecuación de estado de los gases ideales acoplada al gradiente de temperatura lineal.