Если бы у Марса была более плотная атмосфера, насколько она была бы теплой?

Глядя на Венеру, Землю и Марс, чем ближе вы к Солнцу, тем вам теплее. В то же время у более теплых планет более плотная атмосфера.

планета Минимум Максимум
Венера 870 ° F (465 ° C) 870 ° F (465 ° C)
Земля -129 °F (-89 °C) 136 ° F (58 ° C)
Марс -195 °F (-125 °C) 70 ° F (20 ° C)

Источник температур в таблице: earthguide.ucsd.edu .

Марс не имеет значительного магнитного поля , что на нескольких уровнях проблематично для терраформирования. Есть несколько проблем с сохранением атмосферы на Марсе и некоторые возможные решения. Для этого вопроса, пожалуйста, предположим, что проблемы с поддержанием атмосферы решены.

При наличии достаточной атмосферы будет ли температурный диапазон Марса аналогичен земному? Если да, то будет ли атмосфера, необходимая для поддержания тепла, проблематичной для дыхания любого человека?

Марс находится примерно в 1,4 астрономических единицах от Солнца. Я ожидаю, что плотность солнечного света в этом случае составляет примерно половину того, что мы получаем на Земле. Я предполагаю, что мы должны быть в состоянии вычислить оттуда, но понятия не имеем, как это сделать на самом деле.
А еще есть холодный Титан с атмосферой на 40% толще (поверхностное давление), чем у Земли, и средней температурой -94°C, в 10 а.е. от Солнца. В некоторых аспектах она очень похожа на Землю, поскольку два других атмосферных каменистых мира Венера и Марс различаются по поверхностному давлению в 15 000 раз.
Существует также отсутствие океанов, которые оказывают огромное влияние на глобальные температуры. Я подозреваю, что даже с атмосферой вам потребуются большие водоемы, чтобы смягчить колебания температуры.

Ответы (1)

При прочих равных условиях планетарная температура (измеряемая в абсолютной шкале, например, в градусах Кельвина) падает пропорционально квадратному корню расстояния от Солнца, так что просто земной атмосферы недостаточно, чтобы согреть Марс.

Согласно этому калькулятору планетарной температуры , планета, похожая на Землю (аналогичное альбедо и атмосфера с парниковым эффектом) на орбитальном расстоянии от Марса будет иметь среднюю температуру поверхности -40ºC по сравнению с земной 15ºC.

Мы можем проверить это; Большая полуось Марса составляет 1,52 а.е., средняя температура Земли составляет около 288 К (15ºC). Итак, мы ожидаем:

288 К 1,52 "=" 233 К "=" − 40 º С

Однако атмосфера существенно смягчит экстремально высокие и низкие температуры на Марсе.

Альбедо (отражательная способность) Марса немного ниже, чем у Земли, из-за чего температура может подняться на несколько градусов выше, но этого недостаточно, чтобы сделать это место комфортным. Если бы вы значительно увеличили количество парниковых газов в атмосфере (примерно в 5 раз больше парникового эффекта, наблюдаемого на Земле), температура была бы похожа на земную. Вероятно, существует смесь газов, которая обеспечивает такой эффект, оставаясь при этом пригодной для дыхания человека, но я не могу вам сказать, что это было.

Создание и поддержание этой атмосферы, конечно, далеко за пределами наших сегодняшних возможностей.

Если бы вы значительно увеличили количество парниковых газов в атмосфере (примерно в 5 раз больше парникового эффекта, наблюдаемого на Земле), температура была бы похожа на земную, принимаете ли вы во внимание логарифмический характер парникового эффекта? 5-кратное увеличение концентрации ПГ не дает 5-кратного увеличения разницы температур.
@Russel Borogrove Перфторуглеродные газы будут работать, будучи гораздо более сильными парниковыми газами, чем CO2, а также нетоксичными. Они были предложены для терраформирования Марса ( astrobiology.nasa.gov/news/thawing-mars ).
Для тех, кто заинтересован, отношение обратного квадратного корня выведено на этой странице Википедии ( en.wikipedia.org/wiki/Planetary_равновесие_температура ). Вкратце, поглощаемая мощность масштабируется как г я с т а н с е − 2 и температура как Т 4 ∼ п о ж е р (согласно закону Стефана-Больцмана), так что в итоге вы получите Т ∼ г я с т а н с е − 2 × 1 / 4 ∼ г я с т а н с е − 1 / 2 .
Если бы у Марса была более плотная атмосфера, насколько она была бы теплой?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v