Терраформирование всей Солнечной системы.

[stuuvi]

А Венеру её небольшое перемещение подальше от Солнца не сделает достаточно прохладной, чтобы там могла существовать жизнь.

Разве на Венере жарко не потому,что там парниковый эффект? Я читал что Землю можно сдвигать ближе к Солнцу, чем орбита Венеры и она останется пригодна для жизни. Просто на Венере особые условия. Там проблема что воды нету. И куда её не смещай, вода не появится.

[VimanaPro]

Предлагаю:
- Солнце растащить на три красных карлика и пристроить их к терраформнутым планетам поближе для их обогрева.
- На месте, освободимшемся от Солнца разместить мега-дельфинариум - как место встречи всех терраформантов(ок)

[LonelyWanderer]

Можно Венеру вывести на орбиту Земли, а точнее, сделать их двойной планетой с обоюдным спин-резонансом 1:1, тысяч на 40 километров друг от друга, чтобы было несколько дальше предела Роша, чтобы приблизительно сохранить длину суток, и чтобы уменьшить приливные силы (при полном резонансе и по вращению и по обращению, приливные силы будут небольшими, и чем точнее будет орбита, чем больше они будут стремиться к нулю). Тогда и Венера и Земля приобретут значительно вытянутые формы. На этапе формирования орбиты эффекты будут, конечно, ничуть не хуже тех, что в фильме-катастрофе "2012". Однако после стабилизации орбиты и выхода в резонанс, всё будет спокойно. И откроются просто шикарнейшие виды на небо,  вроде таких:


Затем можно вывести Марс на высокую орбиту вокруг этой пары, тысяч на 600 километров, столкнуть его там с Луной (для увеличения общей массы), накидать туда ещё астероидов и объектов с пояса Койпера, и получить третью обитаемую планету.

Кстати, таким же путём можно довести количество планет в обитаемой зоне аж до 6, если сделать две такие тройки, одну чуть выше, другую чуть ниже современной земной орбиты. Конечно, на резонансных орбитах между собой и с Юпитером.
Для шести планет, правда, нужно будет много вещества, и придётся не только пояс Койпера зачистить, но и Рассеянный Диск и даже облако Оорта хорошенечко разредить.

[shuricos]

Во-первых, если поместить Венеру и Землю на расстоянии 40 тыс.км друг от друга, то их общий центр масс окажется почти точно в середине этого пространства. Т.е. орбита Земли и Венеры вокруг общего центра масс составит не 40, а около 20 тыс.км.
Т.е. период их вращения вокруг общего центра масс составит не 24, а значительно меньше.

Чтобы получить желаемый Вами период взаимного обращения, не достаточно расстояние между планетами удвоить: у Вас же получится объект с двумя массами Земли, притяжение будет в 2 раза выше, орбита для 24-часового периода обращения должна быть примерно на 41% выше.

Во-вторых, совсем не понятно, с чего Вы взяли, что предел Роша для пары Земля-Венера равен 40 тыс.км.

В-третьих, даже если предположить, что после установления равновесия в паре Земля-Венера геологические процессы  в их недрах успокоятся, то в ходе самого процесса вся поверхность обеих планет будет полностью уничтожена, вместе со всем, что там жило или было создано. Игра не стоит свеч: удвоение жизненного пространства не оправдывает гибели нашей прекрасной Земли.

В-четвёртых, даже если удастся разместить Венеру и Землю без катастрофических последствий, то в результате Земля утратит магнитное поле.

В-пятых, даже если всё получится, то система всё равно не будет стабильной из-за возмущений, создаваемых Луной. А если на орбиту Луны засунуть ещё целый Марс, то это совершенно нежизнеспособная система получится.

Stuuvi, да, на Венере так жарко именно из-за парникового эффекта. Но даже если парниковый эффект исключить, там всё равно не получится комфортных условий. Солнечная энергия на орбите Венеры вдвое выше, чем на орбите Земли. В таких условиях вода быстро испарится, а водяной пар - сам по себе является парниковым газом. Шило на мыло. Венеру придётся постоянно экранировать от Солнца. Либо же, избавившись от парниковых газов, обеспечить  поверхности Венеры достаточно большое альбедо, чтобы солнечный свет переизлучался в космос, не нагревая поверхность планеты. Сегодня у Венеры высокое альбедо из-за облаков, но даже той небольшой части солн.света, что проникает под облака, достаточно для нагрева планеты из-за парникового эффекта. Я же говорю о том, что ПОСЛЕ удаления парниковых газов свет отражать будет поверхность Венеры. При этом можно добиться того, что отражённый свет будет толкать Венеру от Солнца. Задача-минимум: увеличить орбиту на 3.5% за 1 млрд. лет, чтобы компенсировать 10%-ное повышение светимости Солнца. Задача-максимум - поднять Венеру выше и быстрее.

[AlexAV]

Stuuvi, да, на Венере так жарко именно из-за парникового эффекта. Но даже если парниковый эффект исключить, там всё равно не получится комфортных условий.

Получаются. В теме про Венеру давал ссылку на статью, где осуществлялся расчёт климата при условии наличия атмосферы вроде земной и океана. И там выходило, что в этом случае там из-за медленного вращения и специфического распределения облачности средняя температура на планете оказывается в этом случае чуть ли не ниже чем на земле.

Вообще Марс и Венера при наличие нормальной атмосферы и океана могли бы иметь вполне хорошие условия для жизни.

[AlexAV]

Вот эта статья: http://arxiv.org/abs/1404.4992v1

[LonelyWanderer]

Во-первых, если поместить Венеру и Землю на расстоянии 40 тыс.км друг от друга, то их общий центр масс окажется почти точно в середине этого пространства. Т.е. орбита Земли и Венеры вокруг общего центра масс составит не 40, а около 20 тыс.км.
Т.е. период их вращения вокруг общего центра масс составит не 24, а значительно меньше.

Чтобы получить желаемый Вами период взаимного обращения, не достаточно расстояние между планетами удвоить: у Вас же получится объект с двумя массами Земли, притяжение будет в 2 раза выше, орбита для 24-часового периода обращения должна быть примерно на 41% выше.

Во-вторых, совсем не понятно, с чего Вы взяли, что предел Роша для пары Земля-Венера равен 40 тыс.км.

В-третьих, даже если предположить, что после установления равновесия в паре Земля-Венера геологические процессы  в их недрах успокоятся, то в ходе самого процесса вся поверхность обеих планет будет полностью уничтожена, вместе со всем, что там жило или было создано. Игра не стоит свеч: удвоение жизненного пространства не оправдывает гибели нашей прекрасной Земли.

В-четвёртых, даже если удастся разместить Венеру и Землю без катастрофических последствий, то в результате Земля утратит магнитное

В-пятых, даже если всё получится, то система всё равно не будет стабильной из-за возмущений, создаваемых Луной. А если на орбиту Луны засунуть ещё целый Марс, то это совершенно нежизнеспособная система получит
 

То, что можно и дальше отодвинуть друг от друга  для 24-часовых суток- вообще прекрасно., тем более безопасно в плане развала планет.
Предел Роша я не говорил что 40.тыс, я говорил чуть выше. Под чуть, я подразумевал не на 1000 километров, т.к. это чрезвычайный риск, ну а раза в два выше.
3. Ну не надо драматизировать, землетрясения, вулканы - все это будет, но жизнь не прекратится, океаны не исчезнут. Земля же не превратится из шара в куб, думаю континенты не будут переворачиваться.

Ну а что касается Марса и нестабильности, думвю тут тоже можно подобрать резонанс, кратный обращению Венеры и Земли. И он же будет создавать магитное поле. И как бы еще не больше, масса то приличная

[shuricos]

Вот эта статья: http://arxiv.org/abs/1404.4992v1

Спасибо. Но есть одна проблема - ребята при построении модели предполагают (это подчёркивается), что понижение температуры, вызванное альбедо облаков, выше, чем повышение температуры, вызванное парниковым эффектом, создаваемым этими облаками. Это положение никак не обосновывается и просто принимается как одно из условий задачи. Они это делают произвольно, о чём сами и сказали на первой же странице.

В наилучших полученных результатах у ребят альбедо получается 0,65, т.е. даже меньше, чем нынешнее альбедо Венеры. Т.е. никакого преимущества в количестве отражаемого света не получится.

Тогда, может быть, атмосфера, насыщенная водяными парами, лучше будет отдавать инфракрасное излучение, создаваемое нагретой поверхностью планеты?
Так нет - водяной пар ничуть не менее эффективен для парникового эффекта, чем углекислый газ.

Единственная надежда - вымораживание водяного пара из атмосферы на теневой стороне планеты. Но надежда слабая - может случиться то же самое, что и сейчас на Венере: капли воды из верхних слоёв атмосферы просто не будут успевать долетать до нижних слоёв, испаряясь от жары по пути.

Но даже если всё и сложится, то условия на Венере будут исключительно тяжёлые: очень жарко и влажно на освещаемой стороне и очень холодно на теневой стороне. Средняя температура поверхности планеты (о которой говорится в статье) - она и есть средняя температура по больнице.

[shuricos]

Ну не надо драматизировать, землетрясения, вулканы - все это будет, но жизнь не прекратится, океаны не исчезнут.

Ещё как исчезнут!
На Венере вулканизм уничтожил всю поверхность, не осталось никаких старых геологических образований. То же может случиться и с Землёй.
Извержение сибирских траппов представляете себе? Вызванный ими эффект Вам известен? А теперь представьте, что такое извержение происходит практически повсеместно, то извергаются все земные разломы и появляются новые - там, где их никогда не было. Лава просто зальёт всю поверхность планеты - вот и всё.

Но самое интересное - а зачем? Если стоит задача терраформирования Венеры и Марса, так для этого их не обязательно засовывать на орбиту Земли.

[AlexAV]

Спасибо. Но есть одна проблема - ребята при построении модели предполагают (это подчёркивается), что понижение температуры, вызванное альбедо облаков, выше, чем повышение температуры, вызванное парниковым эффектом, создаваемым этими облаками. Это положение никак не обосновывается и просто принимается как одно из условий задачи. Они это делают произвольно, о чём сами и сказали на первой же странице.

Нет. Они брали стандартную климатическую модель для Земли. Подставляли параметры Венеры и считали. В модели альбедо не вводится руками, а получается автоматически из концентрации аэрозолей по модели Мие. Там есть несколько тонких параметров вроде связи размера частиц тумана в облаках от концентрации паров и температуры, т.е. модель конденсации, которая сейчас чисто эмпирическая. Произвол у них только в этом.

Ну и они это понимают. На странице 6 в таблице приведены результаты расчёта при варьировании этих свободных параметров во всём разумном пределе и во всех случаях вывод получился достаточной устойчивый - климат оставался стабильно благоприятным.

 

Единственная надежда - вымораживание водяного пара из атмосферы на теневой стороне планеты. Но надежда слабая - может случиться то же самое, что и сейчас на Венере: капли воды из верхних слоёв атмосферы просто не будут успевать долетать до нижних слоёв, испаряясь от жары по пути.

Это результат современной 3D-атмосферной модели. Она учитывает всё - конвекцию, парниковый эффект (со вкладом всех составляющих в том числе водяного пара), образование облаков, изменение альбедо (альбедо параметром модели не является, оно получается само в процессе расчёта из свойств облаков и поверхности) и т.д. И общие параметры климата она воспроизводит весьма хорошо (они используют совершенно стандартную модель которая даёт прекрасные результаты для современного и палеоклимата земли). 

Так что к этим данным надо относится как к достаточно надёжным. Климат вообще вещь тонкая, на пальцах его оценить не получится, только с помощью численных моделей.

Но даже если всё и сложится, то условия на Венере будут исключительно тяжёлые: очень жарко и влажно на освещаемой стороне и очень холодно на теневой стороне.

Вы статью вообще читали? Дневной максимум не превышает в этом случае 33 градуса (пасмурно и дождь), ночной минимум -13 (и относительно ясно). С учётом что сутки там - несколько наших месяцев, то вполне обычная сезонность получается, не страшнее чем в умеренном поясе на земле. Ничего экстремального.

P.S. Главный стабилизирующий фактор климата для медленно вращающейся планеты - дифференциальное распределение облачности. Дело в том, что облака дают вклад не только в альбедо, но и в парниковый эффект. А здесь получается, что сильная облачность должна быть только на дневной стороне, а на ночной ясно. В результате альбедо получается очень высоким, а парниковый эффект низким (ИК излучение относительно свободно покидает планету через ясную ночную сторону).

[Kweni]

Дневной максимум не превышает в этом случае 33 градуса (пасмурно и дождь), ночной минимум -13 (и относительно ясно). С учётом что сутки там - несколько наших месяцев, то вполне обычная сезонность получается, не страшнее чем в умеренном поясе на земле. Ничего экстремального.

Вот взятая из этой статьи карта температуры Земли, помещённой на орбиту Венеры и обладающей медленным, как у Венеры, вращением:

Мы видим, что почти всюду на континентах температура отрицательна. Она достигает +30 только лишь кое-где – по-видимому, это моменты редких прояснений, когда мрачные окутывающие всю планету облака расходятся и солнце ненадолго сияет на небе. Климат в результате получается просто ужасным. Всюду на материках будет унылая болотистая тундра, ненадолго расцветающая при приходе воздушных масс с побережья или при редких прояснениях, и вскоре вновь засыпаемая снегом. Мировой океан с температурой холодной воды из-под крана будет пригоден для обитания рыб, но закутанные в грубую меховую одежду люди напрасно будут ждать своей очереди – им никогда не будет суждено искупаться в нём. Даже небольшая равнинная Австралия, прекрасно приспособленная к обогреву тёплыми ветрами и расположенная на карте близко к полуденной точке, в разгар местного двухмесячного дня имеет температуру около +13 – что меньше летней температуры Норильска. Таким образом, терраформированная Венера будет одним огромным унылым Норильском, а её обитатели будут стремиться покинуть эту негостеприимную планету и переселиться назад на тёплую приветливую Землю.

[shuricos]

Я тут бегло посчитал, у меня получилось вот что.
Сила притяжения Венеры к Солнцу = примерно 5,543*10²² Н.
Венера получает примерно 3,1415*10¹⁷ Вт солнечной энергии.
Этой энергии должно хватить, чтобы сообщить Венере скорость увеличения её орбиты в 5,67*10^-6 м/с.

Это значит, что за миллиард лет получится подняться аж на 178 млн.км., т.е. орбита Венеры сможет иметь радиус 1,9 а.е., т.е. на 20% дальше, чем сейчас Марс. На такой орбите Венера будет получать в 7 раз меньше солнечной энергии, чем на нынешней орбите. При этом излучение Солнца возрастёт всего на 10%. Т.е. задача-минимум выполняется - повышение светимости стареющего Солнца не ухудшит её климат.

Но это слишком далёкая перспектива: полмиллиарда лет назад на Земле ещё толком многоклеточной жизни не было, поэтому мы не можем рассчитывать уцелеть как вид на таких больших отрезках времени.

[Kweni]

Венера получает примерно 3,1415*1017 Вт солнечной энергии.

В виде тепла. Задача превращения тепла в механическую работу перемещения Венеры в принципе не может быть решена с КПД=100%. Исходя из типичного КПД тепловых машин, следует ожидать в 10 раз меньшего перемещения Венеры.

[stuuvi]

Всюду на материках будет унылая болотистая тундра, ненадолго расцветающая при приходе воздушных масс с побережья или при редких прояснениях, и вскоре вновь засыпаемая снегом. Мировой океан с температурой холодной воды из-под крана будет пригоден для обитания рыб, но закутанные в грубую меховую одежду люди напрасно будут ждать своей очереди – им никогда не будет суждено искупаться в нём.

Просто эволюция там иначе пошла бы. И появятся виды, которые более приспособлены к тундре. У нас тундра пустынна предполагаю потому, что она по времени не очень долго существует.

[shuricos]

Венера получает примерно 3,1415*1017 Вт солнечной энергии.

В виде тепла. Задача превращения тепла в механическую работу перемещения Венеры в принципе не может быть решена с КПД=100%. Исходя из типичного КПД тепловых машин, следует ожидать в 10 раз меньшего перемещения Венеры.

Ну, даже если так, то за 200 тыс.лет можно поднять орбиту Венеры на 3,5%, что достаточно для нивелирования такого повышения светимости Солнца, которое происходит за 1 млрд.лет.

[AlexAV]

Просто эволюция там иначе пошла бы. И появятся виды, которые более приспособлены к тундре. У нас тундра пустынна предполагаю потому, что она по времени не очень долго существует.

Зато океан бы просто бы кишил жизнью. Венера очень плоская планета. При той же площади глубина бы там была в среднем намного меньше, а площадь наилучших для морской жизни мелководий намного больше, чем на Земле. Плюс богатая кислородом холодная вода для морской жизни очень благоприятна.

P.S. Вообще парадокс. Интуитивно кажется что на тераформированной Венере должна быть жара с тропическими лесами и пустынями, а детальный расчёт говорит, что холодный океан, тундры и бореальные леса. Такая нелинейна и не интуитивная вещь этот климат...

[Kweni]

Просто эволюция там иначе пошла бы. И появятся виды, которые более приспособлены к тундре. У нас тундра пустынна предполагаю потому, что она по времени не очень долго существует.

Вовсе нет. Древнейшие оледенения известны из протерозойской эры 2,5 миллиарда лет назад, тогда же появился и тундровый климат. После этого даже в жаркие эпохи вроде мелового периода близкий к тундре холодный климат сохранялся в горах. И то, что мы имеем в тундре столь жалкий растительный мир по сравнению с тёплой лесной зоной, означает лишь то, что к тундре нормально приспособиться невозможно.

Зато океан бы просто бы кишил жизнью.

Что ж, нам остаётся лишь вывести разумных кальмаров. Вероятно, из геномов кальмара и человека можно будет методами генной инженерии вырастить подобное существо.

[stuuvi]

Вовсе нет. Древнейшие оледенения известны из протерозойской эры 2,5 миллиарда лет назад, тогда же появился и тундровый климат. После этого даже в жаркие эпохи вроде мелового периода близкий к тундре холодный климат сохранялся в горах. И то, что мы имеем в тундре столь жалкий растительный мир по сравнению с тёплой лесной зоной, означает лишь то, что к тундре нормально приспособиться невозможно.

Однако многоклеточной жизни там ещё не было такой как сейчас. А вот тундры которые имеются сейчас появились недавно.

[shuricos]

У нас тундра пустынна предполагаю потому, что она по времени не очень долго существует

Она пустынна потому, что там мало солнечного света, растения не успевают вегетировать. Т.е. успевают, но лишь немного.
Мало растений- мало травоядных.
Мало травоядных - мало хищников.

На орбите Земли солнечная постоянная - 1366 Вт/кв.м.
Альбедо - 0,365, т.е. до поверхности доходит в среднем 866 Вт/кв.м. площади сечения Земли.

На Венере поток солнечного света почти вдвое больше - 2635 Вт/кв.м.
По модели рассматривается вообще 3000 Вт/кв.м.
Альбедо по модели заявляется на уровне 0,65. Т.е. до поверхности доходит от 922,25 до 1050 Вт/кв.м., т.е. на 7...21% больше, чем на Земле.
Т.е., по идее, растениям терраформированной Венеры солнечного света должно хватить.

С другой стороны, Венера должна сильнее излучать, чтобы успевать отводить избыточные 7...21% тепла.

[Kweni]

А вот тундры которые имеются сейчас появились недавно.

Нет, очень давно. В горах постоянно были: ниже – пояс холодостойких лесов, выше – тундровый. Из пояса горных лесов вышли современные хвойные деревья – сосна и ель, за сотни миллионов лет они приобрели способность переносить зимние морозы (и уже с этими готовыми приспособлениями они распространились на равнинах умеренного пояса после последнего оледенения) – но летом им всё равно нужно тепло, долгий постоянный период с температурой около +20. А в поясе тундры ни одного дерева за сотни миллионов лет не появилось, только жалкие травки. Невозможно приспособиться к такому.

Она пустынна потому, что там мало солнечного света, растения не успевают вегетировать.

Не света мало, а тепла. Важнее всего – длина периода с температурой выше +10. Именно на этот параметр больше всего реагируют все растения.