Mål
Ved slutten av denne delen, vil du være i stand til å:
- Beskriv den generelle sammensetning og struktur av atmosfæren på Venus
- Forklare hvordan drivhuseffekten har ført til høye temperaturer på Venus
Den tykke atmosfæren på Venus produserer høy overflatetemperatur og vantene overflaten i en evigvarende røde twilight., Sollys ikke trenge direkte gjennom de tunge skyene, men overflaten er ganske godt opplyst av diffuse lyset (omtrent det samme som lys på Jorden under et tungt overskyet). Været på bunnen av denne dype atmosfære forblir stadig varmt og tørt, med rolig vind. På grunn av den tunge teppe av skyer og atmosfære, et sted på overflaten av Venus er lik alle andre så langt som været er bekymret.
Sammensetning og Struktur av Atmosfæren
Den mest tallrike gass på Venus er karbondioksid (CO2), som står for 96% av atmosfæren., Den nest vanligste gassen nitrogen. Det overvekt av karbondioksid over nitrogen er ikke overraskende når du husker at Jordens atmosfære vil også være mest karbondioksid dersom denne gassen ikke var låst opp i marine sedimenter (se diskusjon av Jordens atmosfære i Jorden som en Planet).
Tabell 1 sammenligner komposisjoner av atmosfærens av Venus, Mars og Jorden. Uttrykt på denne måten, i prosent, andelen av de store gasser er svært lik for Venus og Mars, men i total mengde, sine atmosfærer er dramatisk forskjellige., Med sin overflatetrykk av 90 barer, the venusian atmosfæren er mer enn 10 000 ganger mer massiv enn sin mars-utgave. Totalt sett atmosfæren på Venus er svært tørt, fravær av vann er en av de viktigste måtene som Venus er forskjellig fra Jorden.
atmosfæren på Venus har en stor troposfæren (region av konveksjon) som strekker seg opp til minst 50 kilometer over overflaten (Figur 1). I troposfæren, gass varmes opp nedenfra, og sirkulerer sakte, stigende nær ekvator og synkende over polene., Å være på bunnen av atmosfæren på Venus er noe som blir en kilometer eller mer under havoverflaten på Jorden. Det massen av vann jevner ut temperaturen variasjoner og resultater i en enhetlig miljø—den samme effekten den tykke atmosfæren på Venus.
Figur 1. Venus’ Atmosfære: lag på lag med den massive atmosfæren til Venus som er vist her er basert på data fra Pioneer og Venera oppføring prober., Høyden er målt langs den venstre aksen, vil den nedre skalaen viser temperatur, og den røde linjen gjør det mulig å lese av temperaturen på hver høyde. Legg merke til hvordan bratt temperaturen stiger under skyene, takk for planeten stort drivhus effekt.
I den øvre troposfæren, mellom 30 og 60 kilometer over overflaten, en tykk sky-laget består hovedsakelig av svovelsyre dråper. Svovelsyre (H2SO4) er dannet fra den kjemiske kombinasjonen av svoveldioksid (SO2) og vann (H2O)., I atmosfæren av Jorden, svoveldioksid er en av de viktigste gassene som slippes ut av vulkaner, men det er raskt fortynnet og vaskes ut av regn. I den tørre atmosfæren på Venus, er dette ubehagelig stoff er tilsynelatende stabil. Under 30 kilometer, Venus-atmosfæren er klar av skyer.
overflatetemperaturen på Venus
Den høye overflatetemperaturen på Venus ble oppdaget av radio astronomer i slutten av 1950-tallet og bekreftet av Mariner og sondene Venera. Hvordan kan vår neste planet være så varm?, Selv om Venus er litt nærmere Solen enn Jorden, overflaten er hundrevis av grader varmere enn du ville forvente fra den ekstra sollys den mottar. Forskere lurte på hva det kunne være oppvarming av overflaten av Venus til en temperatur på over 700 K. svaret viste seg å være drivhuseffekten.
drivhuseffekten fungerer på Venus, akkurat som det gjør på Jorden, men siden Venus har så mye mer CO2—nesten en million ganger mer—effekten er mye sterkere. Den tykke CO2 fungerer som et teppe, noe som gjør det svært vanskelig for ir (varme) stråling fra bakken for å komme tilbake til verdensrommet., Som et resultat, overflaten varmes opp. Energibalansen er bare restaurert når planeten er som sender ut like mye energi som den mottar fra Solen, men dette kan bare skje når temperaturen i den nedre atmosfæren er svært høy. Én måte å tenke på av klimagasser oppvarming er at det må øke overflatetemperaturen på Venus til denne energien balanse er oppnådd.
Har Venus alltid hatt en slik massiv atmosfære og høy overflatetemperatur, eller kan det ha utviklet seg til slike forhold fra et klima som igjen var nesten earthlike?, Svaret på dette spørsmålet er av spesiell interesse for oss når vi ser på den økende nivåer av CO2 i Jordens atmosfære. Som drivhuseffekten blir sterkere på Jorden, er vi i fare for å transformere vår egen planet i en jævli sted som Venus?
La oss prøve å rekonstruere den mulige utviklingen av Venus fra en earthlike begynnelsen til den nåværende tilstanden. Venus kan en gang har hatt et klima som ligner på Jorden, med moderate temperaturer, vann, hav, og mye av sin CO2 oppløst i havet eller kjemisk kombinert med overflaten bergarter., Da vi tillate for beskjedne til ytterligere oppvarming—med gradvis økning i energiproduksjon fra Solen, for eksempel. Når vi beregne hvor Venus’ atmosfære ville reagere på slike effekter, viser det seg at selv en liten mengde ekstra varme kan føre til økt fordamping av vann fra hav og utslipp av gass fra overflaten bergarter.
Dette i sin tur betyr en ytterligere økning i atmosfærisk CO2 og H2O, gasser som ville forsterke drivhuseffekten på Venus’ atmosfære. Som ville føre til enda mer varme i nærheten av Venus’ overflate og frigjøring av ytterligere CO2 og H2O., Med mindre noen andre prosesser griper inn, temperatur-og dermed fortsetter å stige. En slik situasjon kalles løpsk drivhuseffekt.
Vi vil understreke at løpsk drivhuseffekt er ikke bare en stor drivhuseffekten; det er en evolusjonær prosess. Atmosfæren utvikler seg fra å ha et lite drivhus effekt, slik som på Jorden, til en situasjon der utslipp oppvarming er en viktig faktor, som vi i dag ser på Venus. Når den store utslipp forhold til å utvikle, planeten etablerer en ny, mye varmere likevekt i nærheten av overflaten.,
Reversere situasjonen er vanskelig på grunn av den rolle vann spiller. På Jorden, de fleste av CO2 er enten kjemisk bundet i bergarter av våre skorpe eller oppløst ved vannet i våre hav. Som Venus ble varmere og varmere, dets hav fordampet, noe som sikkerhetsventil. Men vanndamp i jordens atmosfære vil ikke vare evig i nærvær av ultrafiolett lys fra Sola. Lyset element hydrogen kan flykte fra atmosfæren, forlater oksygen bak å kombinere kjemisk med overflaten rock., Tap av vann er derfor en irreversibel prosess: når vannet er borte, kan den ikke gjenopprettes. Det er bevis for at dette er akkurat hva som skjedde med vannet en gang til stede på Venus.
Vi vet ikke om det samme løpsk drivhuseffekt en dag vil kunne skje på Jorden. Selv om vi er usikre på om de peker på som en stabil drivhuseffekten brytes ned og blir til en løpsk drivhuseffekt, Venus står så klart bevis på det faktum at en planet kan ikke fortsette klimaanlegg på ubestemt tid uten store endringer i hav og atmosfære., Det er en konklusjon som vi og våre etterkommere vil sikkert ønsker å betale nær oppmerksomhet til.
sentrale Begreper og Oppsummering
atmosfæren på Venus er 96% av CO2. Tykke skyer i en høyde av 30 til 60 kilometer er laget av svovelsyre, og et CO2-utslipp effekt opprettholder høy overflatetemperatur. Venus antagelig nådd sin nåværende tilstand fra mer earthlike første forhold som et resultat av en løpsk drivhuseffekt, som inkluderte tap av store mengder vann.,
Ordliste
løpsk drivhuseffekt: den prosessen som drivhuseffekten, snarere enn gjenværende stabil eller blir redusert gjennom intervensjon, fortsetter å vokse på en stadig økende rente
