Планета с дефицитом воды

[Алекс636363]

Представим себе планету, во всем подобную Земле, за исключением того, что на ней в конкретный момент времени мало воды. То есть водой  покрыто менее 1 % поверхности - есть единственное море с небольшим островом (полуостровом) посреди него. Каким будет климат такой планеты вблизи водоема (и климат острова)? Возможно ли образование полярных шапок, выпадение осадков? Будет ли такой водоем обречен на полное испарение  (пусть его глубина 1 км) и если да, то какова может быть минимальная доля воды на поверхности, при которой полное испарение неизбежно (вода накапливается в виде льда на полярных шапках или что-то другое)? Сколько времени протянет такая планета перед полным испарением водоема? Миллионы лет? Десятки миллионов? Миллиарды? Что можно предположить?

[Dayan]

Очень хороший вопрос, тоже всегда интересовал, и хотелось бы увидеть ответы компетентных участников. Но считаю, что если есть открытый водоём на поверхности планеты (не важно какой процент площади), это значит, что водоём существует не просто так: в коре планеты вода присутствует и её много, поскольку есть определённый, как бы корректнее выразиться, коэффициент впитывания ("растворимости" или "смачивания") воды - отношение, когда в среднем на удельную массу коры приходится какая-то максимальная масса воды, а все "излишки" образуют поверхностные водные резервуары. Значит, даже небольшие свободные запасы (в виде жидкой воды или льда) могут существовать продолжительное время. Естественно это только при похожей на земную атмосфере.

[vika vorobyeva]

Я думаю, хорошим аналогом такой планеты можно считать Титан (с поправкой на метановые координаты).
Это значит - большая часть планеты покрыта пустынями. Несколько крупных озер вблизи полюсов, где прохладнее. Дожди идут редко - возможно, раз в несколько лет. Облачность - тоже в основном вокруг полюсов, над бОльшей частью планеты небо ясное.
Климат резко континентальный. Днем очень жарко, ночью холодно. Вокруг озер климат субтропический. Впрочем, зависит от удаленности планеты от звезды (точнее, от параметра a/Rэф). Это был вариант более горячей планеты, нежели Земля
Возможно и что-то более холодное, марсоподобное - но тогда вода из озер (если они окажутся вблизи экватора) быстро перекочует на полюса  и ляжет там ледяными полярными шапками. В этом случае планета окажется аналогом Марса - но с более плотной атмосферой. Основным погодообразующим фактором в этом случае будет ветер (вплоть до глобальных пылевых бурь).

[L_Pt]

Аналогом конечной эволюции такой планеты – это Венера.
Ведь дефицит воды, практическое отсутствие осадков на суше – это сильно ослабляет связывание выделяющегося из недр углекислого газа в карбонаты.

Конкретную границу, ниже какого соотношения водоемы/суша климат начнется скатываться к венерианскому, на глаз сказать невозможно.
Возможно, как раз недалеко от 1%.

[Nucleosome]

Вокруг озер климат субтропический.

а если там наклон оси хотя бы как наш? промёрзнут ведь лужицы до дна в полярную ночь - негде запасать тепло или нужна весьма плотная атмосфера. в основном это будет, конечно углекислый газ

Аналогом конечной эволюции такой планеты – это Венера.

ну если чуть-чуть изменить соотношение окисляемым веществ в мантии, то почти весь кислород будет связан в железных оксидах и углерод на поверхность так и не попадёт почти , таким образом правда проблематично "вывести" водород в космос - ведь окисляется он уж очень просто, да и углерод тоже попроще железа...
но вообще - в случае очень небольшого количества воды - на скажем миллион кубических километров на планету близкую к нашей по размерам, со временем эволюции наземной жизни, а начнётся она наверне быстро (хотя конечно не факт), жизнь постепенно сможет затянуть всю воду в формируемую ей почву - когда почвообразование превысит выветривание.

[L_Pt]

ну если чуть-чуть изменить соотношение окисляемым веществ в мантии, то почти весь кислород будет связан в железных оксидах и углерод на поверхность так и не попадёт почти

Не понял это утверждение.
В первичном земном веществе соотношение железа/закиси железа не очень сильно отличалось от 1:1. Что должно измениться? Углерод в любом случаи имеет намного более отрицательный потенциал, максимум – будет выделятся угарный газ, СО.

со временем эволюции наземной жизни, а начнётся она наверне быстро (хотя конечно не факт), жизнь постепенно сможет затянуть всю воду в формируемую ей почву - когда почвообразование превысит выветривание.

В земные пустыни жизнь не очень то затягивает воду.

[Nucleosome]

Что должно измениться?

то, что кислород окислит раньше что-то другое, чем углерод, впрочем едва ли это

В земные пустыни жизнь не очень то затягивает воду.

в Земные нет, хотя затягивает тоже - точнее затягивала - когда жизнь только выходила на сушу, то почва пустынного типа, точнее её отсутствие было всюду, но у нас есть много чего другого помимо пустынь - у жизни просто нет такой необходимости, да и всё равно испарение с суши очень мало в сравнении с испарением с океанов и потому подобное затягивание воды изменить климат может очень немного, но на планете же где нет ничего кроме пустынь, у неё просто не будет выхода, и вот там-то подобное увлажнение может дать увелиение площади испарения многократно, что довольно кардинально изменит климат - что и будет причиной боеле успешго подобного засасывания

[alexday457]

Там не возникнет жизнь, а если возникнет то не сможет развиваться, океан высохнет если на экваторе будет! Для жизни нормальной, Океаном должно хотя бы 10 процентов суши покрыто! Титан плох для сравнения, так как воды там замёршей океан целый...метановые озера больше процента площади занимают и атмосфера на много плотней

[Karagy]

Указаны не все условия. 1% на поверхности - не показатель. Огласите сколько воды растворено в атмосфере. А то вон тут уже Венеру поминают, с её-то шубой.

У нас, например, в атмосфере воды 14 тыс кубокилометров, в Байкале - 23 тыс. Сравнимые величины.

[L_Pt]

то, что кислород окислит раньше что-то другое, чем углерод, впрочем едва ли это

На углерод кислорода может начать не хватать, только если в первичном материале вообще не будет закисного железа, т.е. даже более восстановленная форма, чем энстатитовые метеориты.
А для этого надо поменять соотношение ну совсем не «чуть-чуть».

[Инопланетянин]

на ней в конкретный момент времени мало воды. То есть водой  покрыто менее 1 % поверхности - есть единственное море с небольшим островом (полуостровом) посреди него.

Что значит "в конкретный момент времени"? А сколько было в другие моменты? А куда подевалась? В почву впиталась? Равномерное распределение влаги?

[Nucleosome]

если в первичном материале вообще не будет закисного железа

да, но на такое железо тоже пошёл кислород

[L_Pt]

да, но на такое железо тоже пошёл кислород

Если будет закисное железо – углероду в недрах планеты всегда будет где брать кислород для своего окисления.