Obiectivele de Învățare
Până la sfârșitul acestei secțiuni, veți fi capabili să:
- Descrie general, compoziția și structura atmosferei de pe Venus
- Explica cum efectul de sera a dus la temperaturi ridicate pe Venus
gros atmosfera lui Venus produce de înaltă temperatură de suprafață și de capace de suprafață într-o perpetuă roșu amurg., Lumina soarelui nu pătrunde direct prin norii grei, dar suprafața este destul de bine luminată de lumina difuză (aproximativ la fel ca lumina de pe pământ sub un nor greu). Vremea din partea de jos a acestei atmosfere profunde rămâne mereu caldă și uscată, cu vânturi calme. Din cauza păturii grele de nori și atmosferă, un loc de pe suprafața lui Venus este similar cu oricare altul în ceea ce privește vremea.
compoziția și structura atmosferei
cel mai abundent gaz de pe Venus este dioxidul de carbon (CO2), care reprezintă 96% din atmosferă., Al doilea gaz cel mai comun este azotul. Predominanța dioxidului de carbon asupra azotului nu este surprinzătoare atunci când vă amintiți că atmosfera Pământului ar fi, de asemenea, în mare parte dioxid de carbon dacă acest gaz nu ar fi închis în sedimente marine (a se vedea discuția despre atmosfera Pământului pe Pământ ca planetă).Tabelul 1 compară compozițiile atmosferelor lui Venus, Marte și pământ. Exprimate în acest fel, ca procente, proporțiile gazelor majore sunt foarte asemănătoare pentru Venus și Marte, dar în cantitate totală, atmosferele lor sunt dramatic diferite., Cu presiunea de suprafață de 90 de bari, atmosfera venusiană este de peste 10.000 de ori mai masivă decât omologul său marțian. În general, atmosfera lui Venus este foarte uscată, absența apei este una dintre căile importante prin care Venus diferă de pământ.atmosfera lui Venus are o troposferă uriașă (regiunea de convecție) care se extinde până la cel puțin 50 de kilometri deasupra suprafeței (Figura 1). În troposferă, gazul este încălzit de jos și circulă încet, ridicându-se lângă ecuator și coborând peste poli., A fi la baza atmosferei lui Venus este ceva de genul unui kilometru sau mai mult sub suprafața oceanului de pe Pământ. Acolo, masa apei uniformizează variațiile de temperatură și are ca rezultat un mediu uniform—același efect pe care atmosfera groasă îl are asupra lui Venus.
Figura 1. Atmosfera lui Venus: straturile atmosferei masive a lui Venus prezentate aici se bazează pe date de la sondele de intrare Pioneer și Venera., Înălțimea este măsurată de-a lungul axei din stânga, scara de jos arată temperatura, iar linia roșie vă permite să citiți temperatura la fiecare înălțime. Observați cât de abrupt crește temperatura sub nori, datorită efectului de seră uriaș al planetei.în troposfera superioară, între 30 și 60 de kilometri deasupra suprafeței, un strat gros de nor este compus în principal din picături de acid sulfuric. Acidul Sulfuric (H2SO4) este format din combinația chimică de dioxid de sulf (SO2) și apă (H2O)., În atmosfera Pământului, dioxidul de sulf este unul dintre gazele primare emise de vulcani, dar este diluat rapid și spălat de precipitații. În atmosfera uscată a lui Venus, această substanță neplăcută este aparent stabilă. Sub 30 de kilometri, atmosfera Venus este limpede de nori.
temperatura suprafeței pe Venus
temperatura ridicată a suprafeței lui Venus a fost descoperită de astronomii radio la sfârșitul anilor 1950 și confirmată de sondele Mariner și Venera. Cum poate planeta vecină să fie atât de fierbinte?, Deși Venus este oarecum mai aproape de Soare decât Pământul, suprafața sa este cu sute de grade mai fierbinte decât te-ai aștepta de la lumina solară suplimentară pe care o primește. Oamenii de știință s-au întrebat ce ar putea încălzi suprafața lui Venus la o temperatură de peste 700 K. răspunsul s-a dovedit a fi efectul de seră.efectul de seră funcționează pe Venus la fel ca pe Pământ, dar din moment ce Venus are mult mai mult CO2—de aproape un milion de ori mai mult—efectul este mult mai puternic. CO2 gros acționează ca o pătură, ceea ce face foarte dificil pentru radiația infraroșie (căldură) de la sol să se întoarcă în spațiu., Ca urmare, suprafața se încălzește. Echilibrul energetic este restabilit numai atunci când planeta radiază cât mai multă energie pe care o primește de la soare, dar acest lucru se poate întâmpla numai atunci când temperatura atmosferei inferioare este foarte ridicată. O modalitate de gândire a încălzirii cu efect de seră este aceea că trebuie să ridice temperatura suprafeței lui Venus până când acest echilibru energetic este atins.
Venus A avut întotdeauna o atmosferă masiv și de înaltă temperatură de suprafață, sau poate că au evoluat de la aceste condiții de un climat care a fost o dată mai aproape de pământ?, Răspunsul la această întrebare este de interes deosebit pentru noi, pe măsură ce privim nivelurile crescânde de CO2 din atmosfera Pământului. Pe măsură ce efectul de seră devine mai puternic pe Pământ, suntem în pericol să ne transformăm propria planetă într-un loc infernal precum Venus?să încercăm să reconstruim posibila evoluție a lui Venus de la un început asemănător pământului până la starea sa actuală. Venus ar fi avut cândva un climat similar cu cel al Pământului, cu temperaturi moderate, oceane de apă și o mare parte din CO2 dizolvat în ocean sau combinat chimic cu rocile de suprafață., Apoi permitem o încălzire suplimentară modestă-prin creșterea treptată a producției de energie a soarelui, de exemplu. Când calculăm modul în care atmosfera lui Venus ar răspunde la astfel de efecte, se dovedește că chiar și o cantitate mică de căldură suplimentară poate duce la o evaporare crescută a apei din oceane și la eliberarea gazului din rocile de suprafață.la rândul său, aceasta înseamnă o creștere suplimentară a CO2 și H2O atmosferice, gaze care ar amplifica efectul de seră din atmosfera lui Venus. Acest lucru ar duce la o căldură și mai mare în apropierea suprafeței lui Venus și la eliberarea de CO2 și H2O., Dacă nu intervin alte procese, temperatura continuă să crească. O astfel de situație se numește efectul de seră fugar.vrem să subliniem că efectul de seră fugar nu este doar un efect de seră mare; este un proces evolutiv. Atmosfera evoluează de la un mic efect de seră, cum ar fi pe Pământ, la o situație în care încălzirea cu efect de seră este un factor major, așa cum vedem astăzi pe Venus. Odată ce condițiile mari de seră se dezvoltă, planeta stabilește un echilibru nou, mult mai fierbinte în apropierea suprafeței sale.,inversarea situației este dificilă din cauza rolului pe care îl joacă apa. Pe Pământ, cea mai mare parte a CO2 este fie legată chimic în rocile crustei noastre, fie dizolvată de apa din oceanele noastre. Pe măsură ce Venus devenea din ce în ce mai fierbinte, oceanele sale se evaporau, eliminând acea supapă de siguranță. Dar vaporii de apă din atmosfera planetei nu vor dura pentru totdeauna în prezența luminii ultraviolete de la soare. Elementul de lumină hidrogenul poate scăpa din atmosferă, lăsând oxigenul în urmă pentru a se combina chimic cu roca de suprafață., Pierderea apei este, prin urmare, un proces ireversibil: odată ce apa a dispărut, nu poate fi restabilită. Există dovezi că acest lucru s-a întâmplat exact cu apa prezentă odată pe Venus.
nu știm dacă același efect de seră fugar s-ar putea întâmpla într-o zi pe Pământ. Deși nu suntem siguri cu privire la punctul în care un efect de seră stabil se descompune și se transformă într-un efect de seră fugar, Venus este o dovadă clară a faptului că o planetă nu poate continua încălzirea la nesfârșit fără o schimbare majoră în oceanele și atmosfera sa., Este o concluzie pe care noi și descendenții noștri vom dori cu siguranță să o acordăm o atenție deosebită.
concepte cheie și rezumat
atmosfera lui Venus este de 96% CO2. Norii groși la altitudini de 30 până la 60 de kilometri sunt făcuți din acid sulfuric, iar un efect de seră CO2 menține temperatura ridicată a suprafeței. Venus a ajuns probabil la starea sa actuală din mai multe condiții inițiale asemănătoare Pământului, ca urmare a unui efect de seră fugar, care a inclus pierderea unor cantități mari de apă.,
Glosar
runaway efect de seră: procesul prin care efectul de seră, mai degrabă decât să rămână stabil sau să fie diminuat prin intervenție, continuă să crească într-un ritm tot mai mare
