Is er altijd een magnetisch veld nodig om een atmosfeer te hebben?

Nee, de gassen in een atmosfeer worden bij de planeet gehouden door de zwaartekracht. Gassen zijn niet magnetisch en worden dus niet door een magnetisch veld beïnvloed.

Kort antwoord: Nee.

Langer antwoord: Een magnetisch veld kan enkel een effect hebben (dat wil zeggen, een kracht uitoefenen) op geladen deeltjes. Een overgrote meerderheid deeltjes in de atmosfeer van bijvoorbeeld de aarde (stikstof, zuurstof, koolstofdioxide en andere gassen) is niet geladen. Zij worden op het aardoppervlak gehouden door het zwaartekrachtveld van de aarde. Dat veld staat los van het magnetisch veld. Het laatste wordt namelijk opgewekt door de stroming van gesteente en metalen in de kern van de aarde. Zwaartekracht is aanwezig overal waar er massa is, en de aarde heeft een aanzienlijke hoeveelheid massa om een relatief sterk zwaartekrachtveld op te wekken.

Voor planeten zo groot als de Aarde en enigszins in de buurt van de zon is het zonder sterk magnetisch veld onmogelijk om waterstofatomen vast te houden en daardoor ook watermoleculen. Bij de gasgiganten is de zwaartekracht zo groot dat het praktisch onmogelijk is voor alle gasmoleculen en atomen om te ontsnappen.
Venus heeft een dichte atmosfeer die vrijwel volledig uit CO2 bestaat en een fractie stikstof, deze moleculen en samenstellende atomen zijn zo zwaar dat de zonnewind ze niet van de planeet kan stoten. De ionen van de zonnewind bewegen zo snel dat ze bij een botsing met een waterstofatoom in de meeste gevallen na de botsing met zijn tweeën genoeg snelheid hebben om de planeet te verlaten.

Stel je een biljart voor met kleine balletjes en een stel 14 keer zo kleine ballen, de kans dat een klein heel snel balletje een grote bal genoeg snelheid geeft is eigenlijk nihil. Als de balletjes een gelijk gewicht hebben dan is het alsof je poolbiljart speelt waarin veel ballen kunnen ontsnappen. (je zou je een enigszins hol biljart voor kunnen stellen, als je flink hard stoot heb je grote kans dat de speelbal en enkele ander balletjes over de rand van het biljart floepen. Als er enkel nog grote zware ballen over zijn, dan stuiten de speelballen terug en door de zonnewind komt er dus niets bij.

De deeltjes van de zonnewind zijn meestal protonen met een snelheid van 150 000 000 km/h, dus ruimschoots snel genoeg aan de zwaartekracht op een paar honderd km hoogte te ontsnappen. Als er waterstofatomen in een atmosfeer zitten is het meestal van water dat door UV licht van de zon is gesplitst in een waterstofatoom en en OH molecuul. Ook methaan en H2S kunnen fotodissociëren. Bij een onbeschermde aardachtige planeet is het een kwestie van tijd totdat de waterstofatomen naar de ruimte vertrekken.

De aarde wordt goed beschermd door het sterke magnetisch veld dat de zonnewind doet afbuigen. Toch verdwijnen hier ook waterstofatomen uit de atmosfeer, maar de getallen lopen in de honderden tonnen per jaar dacht ik, dus niet noemenswaardig veel.

Bron met plaatje van de zonnewind om de aarde en het effect op kosmische straling.