Re: Acqua sulla Luna

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Sun, 18 Jan 2004 20:32:14 +0100

DragonMantis ha scritto:
> leggendo ultimamente gli articoli sulla presenza-assenza dell' acqua
> sulla Luna continua a venirmi un dubbio. Si parla sempre che se l'
> acqua c'� sta al riparo dai raggi del sole in un cratere freddo
> ecc.... se interpreto bene il diagramma di stato dell' acqua, questa
> non sublima a pressione 0 indipendentemente dalla temperatura? Quindi
> che cosa centra con il fatto di essere all' ombra? Semmai dovrebbe
> essere nel sottosuolo in modo che anche una minima pressione da parte
> del terreno sovrastante possa mantenere l' acqua allo stato solido
> vista la temperatura.

"SeriousWario (dal portatile)" ha scritto:
> Da quello che ho capito io, a "pressione nulla" l'acqua pu� esistere
> in due stati: solido e gassoso. Naturalmente, la temperatura a cui
> avviene la transizione di fase (sublimazione) � molto pi� bassa di
> zero gradi centigradi; tuttavia � pi� alta di quella a cui si trova
> una zona non illuminata sulla Luna (che, per inciso, non � a 0 K, ma
> ad una temperatura (mi sembra) di circa -150� C). Per questo motivo
> l'acqua, se c'�, dovrebbe essere tutta in fase solida, cio� sotto
> forma di ghiaccio.

Vediamo di mettere un po' d'ordine...
L'acqua (ma sarebbe lo stesso per altre sostanze) puo' stare in
equilibrio tra solido e vapore, a una data temperatura, solo a una
data pressione.
Idem tra liquido e vapore.
Se la pressione del vapore e' maggiore di quella di equilibrio, il
vapore condensa sul solido o sul liquido; se e' minore, viceversa.

Percio' nel _vuoto_ non puo' esserci equilibrio: ne' un solido ne' un
liquido possono sussistere.
Pero'... c'e' da considerare il fattore tempo, altrimenti non si
spiegherebbe come possono esistere asteroidi, comete, ecc.
Quando la temperatura e' molto bassa, la velocita' di evaporazione lo
e' anch'essa, in modo esponenziale. Non per modo di dire: la velocita'
ha grosso modo un andamento del tipo exp(-a/T).
Percio' a basse temperature una fase condensata puo' sopravvivere
molto a lungo, anche se non e' in equilibrio col vapore.

Ho scritto "fase condensata", per intendere solido o liquido: ma quale
dei due?
Di regola quello stabile a bassa temperatura e' il solido: se
momentaneamente sono presenti emtrambi, il liquido evapora e il vapore
condensa sul solido.
Nel caso dell'acqua, com'e' noto, il solido e' stabile al disotto di
circa 0 gradi centigradi, dove il "circa" e' dovuto alla dipendenza
dalla pressione.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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Received on Sun Jan 18 2004 - 20:32:14 CET