ทำไมบรรยากาศของไททันจึงไม่เริ่มไหม้?

หากไททันมีบรรยากาศมีเธนและทะเลมีเธนทำไมทฤษฏีอุกกาบาต / ปฏิกิริยาเคมีไม่ติดไฟและระเบิดออกมาทั้งหมด?

ไททันเป็นหนึ่งในดวงจันทร์ของดาวเสาร์ ไททันมีบรรยากาศหนาแน่นประมาณ 1.5 บาร์ ดูเหมือนว่าจะมีทะเลสาบมีเธนเหลวด้วย

สำหรับการเผาไหม้ทั่วไปคุณจะต้องมีส่วนผสมของมีเธนออกซิเจนที่ดี การเผาไหม้ทุกครั้งนั้นเป็นปฏิกิริยาออกซิเดชั่น นอกเหนือจากกิจกรรมที่กระฉับกระเฉงเช่นSL9 ชนดาวพฤหัสบดีคุณจะต้องมีออกซิเจนสักเล็กน้อยเพื่อให้ได้ลูกไฟที่ดีและระเบิดได้ในบรรยากาศของไททัน

ตามที่ Wikipediaคุณต้องการโมเลกุลออกซิเจนสองโมเลกุลสำหรับทุกโมเลกุลของก๊าซมีเทนที่คุณต้องการเผาไหม้

คำถามนี้แตกต่างกันเล็กน้อยจากการถามว่าทำไมถ้าดวงอาทิตย์เป็นลูกไฮโดรเจนมันจะไม่ระเบิด (หรือถูกไฟไหม้) มันยากสำหรับฉันที่จะจริงจัง แต่ฉันจะลอง

ก๊าซมีเทนและออกซิเจนเป็นก๊าซและจะทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิห้องและความดันในช่วงความเข้มข้นที่แน่นอนและเมื่อสัมผัสกับประกายไฟ (หรือการปล่อยความหนาแน่นพลังงานสูงอื่น ๆ เปลวไฟแรงเสียดทาน ฯลฯ ) เราเรียกข้อ จำกัด เหล่านี้ว่า LEL และ UEL (ตัวย่อสำหรับขีด จำกัด การระเบิดบนและล่าง) สำหรับไฮโดรเจนซึ่งเปลี่ยนไปตามความเข้มข้นของการเปลี่ยนแปลงออกซิเจนในชั้นบรรยากาศ ตัวอย่างที่น่าเศร้าคือการตัดสินใจอย่างโง่เขลาของนาซ่าในการใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์ในแคปซูลอวกาศอพอลโล ระหว่างการทดสอบอพอลโล 1 นักบินอวกาศสามคนถูกไฟคลอกตายในไฟแฟลชซึ่งความเข้มข้นของออกซิเจนสูงทำให้วัสดุพลาสติกเกือบทั้งหมด (แจ็กเก็ตลวดเสื้อผ้า ฯลฯ ) สามารถเผาไหม้ได้อย่างเข้มข้น ตำนานเมืองที่ฉันเคยได้ยิน แต่ไม่สามารถยืนยันหรือโต้แย้งได้ว่าถ้าคุณถือบุหรี่ที่จุดบุหรี่ไว้ใต้นิ้วของคุณในบรรยากาศ O2 บริสุทธิ์

อุณหภูมิของก๊าซเป็นตัวบ่งชี้ว่าอะตอม / โมเลกุลเคลื่อนที่เร็วแค่ไหน ในขณะที่คุณลดอุณหภูมิลงความเร็วเฉลี่ยจะลดลง สำหรับF 2 C l $\mathrm{CH_4+O_2}$ปฏิกิริยาต่อไปคุณต้องมีเธนและการชนกันของโมเลกุลออกซิเจนเพื่อให้แรงกระแทกพอที่จะทำลายพันธะเคมี เมื่ออุณหภูมิลดลงสิ่งนี้จึงไม่น่าเป็นไปได้มากขึ้น OTOH ปฏิกิริยาจะปล่อยพลังงานออกมาดังนั้นหากมีพลังงานเพียงพอทั้งจากความเร็วของโมเลกุลและพลังงานที่ปล่อยออกมาจากผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาเพื่อกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาเพิ่มเติมอีกหนึ่งปฏิกิริยาคุณจะมีปฏิกิริยาลูกโซ่และผลลัพธ์จะขึ้นอยู่กับ ไม่ว่าจะเป็นอุปทานของโมเลกุลทั้งสองชนิดมีขนาดใหญ่พอที่จะรักษาปฏิกิริยา มันสามารถดับตัวเองอยู่ในสถานะคงที่ (รูปแบบเปลวไฟ) หรือระเบิด โปรดทราบว่าขณะที่อยู่บนโลกปฏิกิริยาที่พบบ่อยที่สุดในอากาศคือการใช้ออกซิเจนเป็นตัวออกซิไดเซอร์ (หนึ่งในตัวทำปฏิกิริยา) ก๊าซมีเทนสามารถทำปฏิกิริยากับแก๊สอื่น ๆ อีกมากมายเช่นฟลูออรีนหรือ$\mathrm{F_2}$$\mathrm{Cl_2}$ , คลอรีน

เนื่องจากไม่มีตัวออกซิไดเซอร์ในบรรยากาศของไททันก๊าซมีเทนจึงไม่สามารถเผาไหม้ได้แม้ว่าอุณหภูมิความดันและความเข้มข้นจะสูงพอ