Good Mood

gęsta atmosfera Wenus wytwarza wysoką temperaturę powierzchni i okrywa powierzchnię w Wiecznym czerwonym zmierzchu., Światło słoneczne nie przenika bezpośrednio przez ciężkie chmury, ale powierzchnia jest dość dobrze oświetlona przez rozproszone światło (mniej więcej takie samo jak światło na ziemi pod ciężkim zachmurzeniem). Pogoda na dnie tej głębokiej atmosfery pozostaje wiecznie gorąca i sucha, ze spokojnymi wiatrami. Ze względu na ciężką warstwę chmur i atmosfery, jedno miejsce na powierzchni Wenus jest podobne do każdego innego pod względem pogody.

skład i struktura atmosfery

najliczniejszym gazem na Wenus jest dwutlenek węgla (CO2), który stanowi 96% atmosfery., Drugim najczęściej występującym gazem jest azot. Przewaga dwutlenku węgla nad azotem nie jest zaskakująca, gdy przypominamy sobie, że atmosfera ziemska byłaby również głównie dwutlenkiem węgla, gdyby ten gaz nie był zamknięty w osadach morskich (patrz dyskusja o atmosferze ziemskiej w ziemi jako planecie).

Tabela 1 porównuje skład atmosfery Wenus, Marsa i ziemi. Wyrażone w ten sposób, w procentach, proporcje głównych gazów są bardzo podobne dla Wenus i Marsa, ale w całkowitej ilości, ich atmosfery są dramatycznie różne., Przy ciśnieniu powierzchniowym 90 barów atmosfera wenusjańska jest ponad 10 000 razy masywniejsza niż jej marsjański odpowiednik. Ogólnie rzecz biorąc, atmosfera Wenus jest bardzo sucha; brak wody jest jednym z ważnych sposobów, że Wenus różni się od Ziemi.

atmosfera Wenus ma ogromną troposferę (region konwekcji), która rozciąga się do co najmniej 50 kilometrów nad powierzchnią (Rysunek 1). W troposferze gaz jest podgrzewany od dołu i krąży powoli, wznosząc się w pobliżu równika i opadając nad biegunami., Bycie u podstawy atmosfery Wenus jest czymś w rodzaju bycia kilometr lub więcej pod powierzchnią oceanu na Ziemi. Tam masa wody wyrównuje wahania temperatury i skutkuje jednolitym środowiskiem-takim samym wpływem, jaki gęsta atmosfera ma na Wenus.

w górnej troposferze, między 30 a 60 kilometrów nad powierzchnią, Gruba warstwa chmur składa się głównie z kropel kwasu siarkowego. Kwas siarkowy (H2SO4) powstaje z połączenia chemicznego dwutlenku siarki (SO2) i wody (H2O)., W atmosferze Ziemi dwutlenek siarki jest jednym z podstawowych gazów emitowanych przez wulkany, ale jest szybko rozcieńczany i wypłukiwany przez opady deszczu. W suchej atmosferze Wenus ta nieprzyjemna substancja jest najwyraźniej stabilna. Poniżej 30 kilometrów atmosfera Wenus jest wolna od chmur.

temperatura powierzchni Wenus

wysoka temperatura powierzchni Wenus została odkryta przez radioastronomów pod koniec lat 50.i potwierdzona przez sondy Mariner i Venera. Jak nasza sąsiadująca planeta może być tak gorąca?, Chociaż Wenus jest nieco bliżej Słońca niż Ziemia, jej powierzchnia jest o setki stopni gorętsza niż można by oczekiwać od dodatkowego światła słonecznego, które otrzymuje. Naukowcy zastanawiali się, co może podgrzewać powierzchnię Wenus do temperatury powyżej 700 K. odpowiedzią okazał się efekt cieplarniany.

efekt cieplarniany działa na Wenus tak samo jak na Ziemi, ale ponieważ Wenus ma o wiele więcej CO2-prawie milion razy więcej-efekt jest znacznie silniejszy. Gruby CO2 działa jak koc, co bardzo utrudnia promieniowanie podczerwone (ciepło) z ziemi, aby dostać się z powrotem w Przestrzeń Kosmiczną., W rezultacie powierzchnia nagrzewa się. Bilans energetyczny jest przywracany tylko wtedy, gdy planeta promieniuje tyle energii, ile otrzymuje od Słońca, ale może się to zdarzyć tylko wtedy, gdy temperatura niższej atmosfery jest bardzo wysoka. Jednym ze sposobów myślenia o ogrzewaniu szklarni jest to, że musi ono podnosić temperaturę powierzchni Wenus, dopóki nie zostanie osiągnięty ten bilans energetyczny.

czy Wenus zawsze miała tak masywną atmosferę i wysoką temperaturę powierzchniową, czy może ewoluowała do takich warunków z klimatu, który raz jeszcze był prawie ziemski?, Odpowiedź na to pytanie jest dla nas szczególnie interesująca, ponieważ patrzymy na rosnący poziom CO2 w atmosferze Ziemi. W miarę jak efekt cieplarniany staje się silniejszy na ziemi, czy grozi nam jakiekolwiek niebezpieczeństwo przekształcenia naszej planety w piekielne miejsce jak Wenus?

spróbujmy zrekonstruować ewentualną ewolucję Wenus od ziemskiego początku do jej obecnego stanu. Wenus mogła kiedyś mieć klimat podobny do ziemskiego, z umiarkowanymi temperaturami, wodnymi oceanami i dużą ilością CO2 rozpuszczonego w oceanie lub chemicznie połączonego ze skałami powierzchniowymi., Następnie pozwalamy na skromne dodatkowe ogrzewanie-na przykład poprzez stopniowy wzrost wydajności energetycznej słońca. Kiedy obliczymy, jak atmosfera Wenus zareagowałaby na takie efekty, okazuje się, że nawet niewielka ilość dodatkowego ciepła może prowadzić do zwiększonego parowania wody z oceanów i uwalniania gazu ze skał powierzchniowych.

to z kolei oznacza dalszy wzrost atmosferycznego CO2 i H2o, gazów, które wzmocniłyby efekt cieplarniany w atmosferze Wenus. To doprowadziłoby do jeszcze większej ilości ciepła w pobliżu powierzchni Wenus i uwolnienia dalszych CO2 i H2O., Jeśli nie interweniują inne procesy, temperatura w ten sposób nadal rośnie. Taka sytuacja nazywa się uciekającym efektem cieplarnianym.

chcemy podkreślić, że uciekający efekt cieplarniany to nie tylko duży efekt cieplarniany, to proces ewolucyjny. Atmosfera ewoluuje od niewielkiego efektu cieplarnianego, na przykład na ziemi, do sytuacji, w której ocieplenie szklarniowe jest głównym czynnikiem, jak widzimy dziś na Wenus. Po rozwinięciu się dużych warunków szklarniowych planeta ustanawia nową, znacznie gorętszą równowagę w pobliżu jej powierzchni.,

odwrócenie sytuacji jest trudne ze względu na rolę jaką odgrywa woda. Na ziemi większość CO2 jest chemicznie związana w skałach naszej skorupy lub rozpuszczona w wodzie w naszych oceanach. Gdy Wenus stała się coraz gorętsza, jej oceany wyparowały, eliminując zawór bezpieczeństwa. Ale para wodna w atmosferze planety nie będzie trwać wiecznie w obecności światła ultrafioletowego od Słońca. Lekki wodór może uciec z atmosfery, pozostawiając tlen w tyle, aby połączyć się chemicznie ze skałą powierzchniową., Utrata wody jest zatem procesem nieodwracalnym: gdy woda zniknie, nie można jej przywrócić. Istnieją dowody, że to właśnie stało się z wodą obecną na Wenus.

nie wiemy, czy ten sam efekt cieplarniany może kiedyś wydarzyć się na Ziemi. Chociaż nie jesteśmy pewni, w jakim momencie stabilny efekt cieplarniany rozpada się i zamienia w uciekający efekt cieplarniany, Wenus jest wyraźnym świadectwem faktu, że planeta nie może kontynuować ogrzewania w nieskończoność bez poważnej zmiany w oceanach i atmosferze., Jest to wniosek, na który my i nasi potomkowie z pewnością będziemy chcieli zwrócić szczególną uwagę.

efekt cieplarniany: proces, w którym efekt cieplarniany, zamiast pozostać stabilny lub być zmniejszone w wyniku interwencji, nadal rośnie w coraz większym tempie