Что, если бы атмосфера Титана была похожа на атмосферу Венеры?

Если бы давление было таким же, как текущее давление на Титане, планета какое-то время была бы немного теплее, но ненадолго. CO2 скоро вымерзнет. Вероятно, 4 миллиарда лет назад атмосферы Венеры, Земли, Марса и Титана были гораздо более похожими. В те дни более горячий Сатурн мог согреть Титан. Вероятно, как и другие, в его атмосфере было много СО2, но он давно вымерз. На Титане много замерзшей воды, и если геологи когда-нибудь копнут достаточно глубоко, они, скорее всего, найдут там и слой замерзшего CO2.

Следует иметь в виду, что температура планеты не следует четкому уравнению, когда речь идет об атмосфере. Без атмосферы это довольно прямолинейно, и для этого даже есть уравнение. См. здесь или здесь .

Обратите внимание, в первой ссылке выше есть ошибка. В нем говорится, что облака Венеры закрывают 10% солнца. Я думаю, что это ближе к 80% солнца, но если не считать этой ошибки, это хорошая статья.

Эффективная температура Титана, без атмосферы, альбедо 0,22 составляет около 84 кельвинов, что на 11 градусов меньше, чем температура его поверхности. Атмосфера Земли, для сравнения, удерживает примерно 31 градус , а атмосфера Венеры - около 500 градусов.

Титан, будучи ледяной луной, вероятно, имеет больше CO2, чем Венера. На ней, конечно, гораздо больше воды и гораздо больше метана, чем на Венере, но только ее метан в настоящее время может существовать в газообразном состоянии. Несмотря на это, имея в атмосфере около 5% метана, Титан уже имеет сильную атмосферу парниковых газов. Значительно сильнее Земли. Причина, по которой он улавливает меньше тепла (примерно от 11 градусов до 31, потому что меньше тепла улавливается).

Атмосферные равновесные температуры становятся чрезвычайно сложными и выходят далеко за рамки моей зарплаты.

Возьмем, к примеру, Землю. Если вы переместите Землю на 1/2 % дальше от Солнца, то она получит падение солнечной энергии примерно на 1 % из-за закона инерционных квадратов, и, используя формулу эффективной температуры, падение температуры будет 4-м корнем из этого, или примерно 0,25%. Но изучая историю Земли, мы знаем, что ледниковые периоды могут быть вызваны примерно эквивалентным падением энергии на 1%, что приводит к глобальному снижению температуры на 4 градуса, что составляет около 1,25% фактической температуры Земли, и это из-за различных механизмов обратной связи, таких как большая океаническая температура. поглощение CO2 и увеличение ледяного покрова, снижение альбедо Земли.

Переход газов из льда в верхних слоях атмосферы в жидкость повлиял бы на равновесную температуру. Это уже не аккуратное уравнение, а очень сложное.

Титан получает очень мало солнечного тепла. На таком расстоянии он получает около 1/90 тепла, которое Земля получает на квадратный метр, поэтому, если бы у него была достаточно толстая атмосфера парниковых газов, которая очень эффективно улавливала бы тепло, Титану все равно потребовалось бы очень много времени, чтобы нагреться.

Не занимаясь никакой математикой, я бы сразу сказал, что Титану потребуется атмосфера давления Венеры, чтобы начать удерживать значительно больше тепла, потому что у него уже есть довольно сильная атмосфера парниковых газов, содержащая 5,6% метана . Однако вам не нужно было бы доставлять CO2 на Титан, вы могли бы просто нагреть поверхность Титана, и вначале некоторое количество CH4 испарилось бы, а если вы достаточно нагрели атмосферу, некоторое количество CO2 начало бы пузыриться из его мерзлой земли.

Но я не уверен, насколько эффективно даже очень плотная атмосфера парниковых газов согреет Титан, потому что он получает только 1/90 часть солнечного света, который Земля получает на квадратный метр, а это очень небольшое количество поступающего тепла. м не уверен, где будет теплая точка, но потребуется значительное количество тепличной атмосферы.

Может быть, здесь есть кто-то, кто может рассчитать равновесие температуры поверхности в плотной атмосфере. Мой лишь частичный ответ.