Если покрыть Марс океаном и земной атмосферой...

[Андрей из Питера]

Если покрыть Марс океаном и атмосферой... Пару лет назад, скачав с англоВикипедии 30 листов топокарт Марса, сам задумывался над этим. Хотел даже подобную тему создать. Но обсуждать в ней климат не конкретного терраформированного Марса, а скорее некоей экзопланеты, идентичной Марсу  по форме, рельефу, силе тяжести. Но с Северным океаном (-3 км от среднего уровня), более плотной атмосферой (идентичной Земной по хим. составу) на уровне моря, и чуть побольшей инсоляцией, чем сейчас на Марсе.  Тогда бы на такой планете вполне можно было бы ожидать набора климатических поясов, почти как на Земле, но весьма своеобразных. Вот об этой "марсианской географии" и хотелось бы поговорить.

А расстояние до Солнца мы оставляем прежнее? Кстати можете скинуть мне топокарты?

[Константин ВАРБ]

Тогда бы на такой планете вполне можно было бы ожидать набора климатических поясов, почти как на Земле, но весьма своеобразных. Вот об этой "марсианской географии" и хотелось бы поговорить.

AlexAV в других темах убедительно доказал что на Марсе возможен режим с одной и только одной конвекционной ячейкой. (В верности этого можно убедиться сравнив зональность Юпитера и Сатурна.)
Поэтому набора современных земных климатических поясов получить на Марсе НЕВОЗМОЖНО.

Но благодаря марсианскому рельефу климат там будет очень интересный.

[xd]

А можно пруфлинк?

[AlexAV]

AlexAV в других темах убедительно доказал что на Марсе возможен режим с одной и только одной конвекционной ячейкой.

А можно пруфлинк?

Я этого конечно же не доказывал. Здесь пользуюсь результатами 

http://arxiv.org/pdf/1210.4216v1.pdf
http://www-mars.lmd.jussieu.fr/paris2011/abstracts/wordsworth_paris2011.pdf
http://people.bu.edu/marchant/Dave_FullText_Papers/Head_AntarcticScience_2014.pdf
http://www-mars.lmd.jussieu.fr/oxford2014/abstracts/head_oxford2014.pdf

Обычная широтная зональность при достаточно больших давлениях атмосферы в моделях климата действительно практически полностью отсутствует.  Однако ярко выражена высотная зональность. Т.е. чем ниже - тем теплее.

[Skipper_NORTON]

Дело не в ускорении свободного падения, а в диаметре планеты. Он слишком мал. Вон на Сатурне ускорение свободного падения 60% от земного всего, а какая мощная атмосфера!

 
Нет, дело не в диаметре планеты  тоже.  Дело в том, какая будет 2-я космическая скорость на расстоянии, где эта атмосфера находится.

[Змей Петров]

Вон на Сатурне ускорение свободного падения 60% от земного всего,

10.44 м/c² на экваторе.

[Skipper_NORTON]

Воды на Марсе немеряно, и для её добычи нужны не кометы, а лопата.

Обязателен ли инертный наполнитель для дыхания млекопитающим? Например, допустима ли разреженная атмосфера из кислорода 0,2 атм. + азота 0,2 атм, а не 0,2+0,8 как сейчас?

 
Инетрный наполнитель не обязателен. Немного углекислого газа для фотосинтеза уже есть. Можно даже просто чисто кислородную атмосферу создать с давлением 0,2 атмосферы у поверхности, и этого будет достаточно для дыхания, для жизни растений, животных. А чтобы создать такую атмосферу, нужно построить гигантские химические заводы (переработать породы Марса, содержащие кислород, или разложить электролизом воду, содержающуюся на Марсе, неважно) и просто выбросить в атмосферу Марса ~200 триллионов тонн кислорода. Это не такая уж страшная масса - такую массу имеет кубик воды, или льда, с ребром ~60 км.
По сравнению с размерами планеты это мелочь.
 
Терраформирование атмосферы Венеры обойдется дороже, чем у Марса --  в 2000  раз!  Потому что углекислой газ на Венере, который необходимо "убрать" из атмосферы Венеры - имеет массу, в 2000 раз бОльшую, чем количество кислорода, который нужно создать, для дыхания и существования жизни - на Марсе. Просто подсчет. Давление на Венере 100 атмосфер угл газа, который нужно убрать, против 0,2 атмосферы на Марсе кислорода, который необходимо создать. Это уже в 500 раз разница по давлению. Но еще и размеры Марса в 2 раза меньше чем размеры Венеры, а площадь поверхности примерно в ~4 раза меньше. 500 умножить на 4 - получим 2000.
 
Так что, из всех задач по терраформированию планет, по сути - создание кислородной атмосферы на Марсе, пригодной для дыхания - это по сути, самая простая задача.
И ничего там быстро улетучиваться не будет - хватит на сотни миллионов лет точно.

[Змей Петров]

Давление на Венере 100 атмосфер угл газа, который нужно убрать, против 0,2 атмосферы на Марсе кислорода, который необходимо создать. Это уже в 500 раз разница по давлению. Но еще и размеры Марса в 2 раза меньше чем размеры Венеры, а площадь поверхности примерно в ~4 раза меньше. 500 умножить на 4 - получим 2000.

Нужно ещё учесть, что исходная температура на Венере втрое выше и профиль давления разный.
Ну и получение кислорода из породы и связывание (или диссипация) CO₂ - очень разные вещи. Так что так просто не посчитаешь.

[Skipper_NORTON]

Хорошо,  в 1000  раз и более - это уже точно.

[Skipper_NORTON]

Если будет получен управляемый термоядерный синтез - то энергию можно будет черпать прямо из воды (из водорода), и ее использовать для разложения воды и получения кислорода.   (каждая 1 тонна переработанного в термоядерном реакторе водорода даст  разложение по химической реакции воды на кислород и водород - сотен миллионов тонн).
 
Короче,  для цивилизации II типа - создание кислородной атмосферы на Марсе, чтобы там могли расти растения, и человек мог ходить без скафандра - это будет самая простая задачка  из задач астроинженерии с планетами   
Прогнозирую даже, что это  самое первое что и будет сделано в будущем 

[Змей Петров]

А может генные инженеры расстараются и выведут микроб, который будет вырабатывать кислород не из H₂O и CO₂, а из породы ?

[Змей Петров]

Прогнозирую даже, что это  самое первое что и будет сделано в будущем

Если вообще будет конечно
И насчет огромных собственных запасов воды у меня большие сомнения.

[Skipper_NORTON]

А может генные инженеры расстараются и выведут микроб, который будет вырабатывать кислород не из H2O и CO2, а из породы ?

 
Может и так, но что-то кажется,  для более быстрой генерации атмосферы,  лучше построить и запустить гигантские химические заводы, которые сможет сделать цивилизация II типа .
 
Если человечество будет и дальше так развиваться, такими темпами, как развивается в последние 150 лет,  то ждать осталось недолго, может даже всего пару тысяч лет. 

[Skipper_NORTON]

И насчет огромных собственных запасов воды у меня большие сомнения.

 
Ну тогда найти ледяной астероид, размерами ~60 км, и  направить его на Марс.  Будет в 2 раза выше марсианской горы Олимп, постепенно,  его и разложат, чтобы создать кислородную атмосферу на Марсе.

[Skipper_NORTON]

Как вариант - раскладывать на кислород - не воду,  а замерзший углекислый газ в полярных шапках марса (CO2 - на C и O2). Думаю, массы шапок, будет достаточно, чтобы получить кислородную атмосферу на Марсе, с давлением  0,2 атмосферы, чтобы там мог дышать человек.
 
Ну или в крайнем случае - просто термоядерными бомбами - растопить эти шапки, будет углекислотная атмосфера с приемлемым давлением (0,2 атмосферы), чтобы человек мог там ходить без скафандра, а только с кислородной маской и баллоном за спиной. Это под силу даже цивилизации  I типа.   После повышения давления начнется парниковый эффект, повысится температура, появится вода в жидком состоянии, пойдут дожди, и  затем заселить Марс растениями (хлореллой), которые быстрее всего размножаются, с экспоненциальной скоростью, заселят Марс,  и будут перератывать этот углекислый газ в кислород, и создавать почву.

[Змей Петров]

Ну тогда найти ледяной астероид, размерами ~60 км, и  направить его на Марс.  Будет в 2 раза выше марсианской горы Олимп, постепенно,  его и разложат, чтобы создать кислородную атмосферу на Марсе.

Нужна ещё вода хотя бы для морей. И таких астероидов потребуется изрядное(мягко говоря) количество.

[Skipper_NORTON]

Воды там хватает.
Одно только ледяное "озеро" на Южном полюсе Марса настолько огромно, что если растопить весь лёд, то вся поверхность планеты могла бы покрыться 11-метровым слоем воды.  (на самом деле не покроется из-за рельефа - где то будет глубже, а где то воды не будет)
 

[Skipper_NORTON]

Да просто растопить полярные шапки Марса термоядерными бомбами - потепление на несколько столетий, из-за парникового эффекта (увеличится количество угл газа в атмосфере), вот тебе и моря, и водяной пар в атмосфере,  и в это время заселить Марс хлореллой и другими растениями, которые очень быстро размножаются, и будут перерабатывать угл. газ в кислород. 
А уж кислород в шапки обратно никогда не замерзнет - у него температура кипения  намного ниже.  И никаких зеркал не надо. Кислород тоже создает парниковый эффект, это лучше крайне разреженная атмосфера в 100 раз менее плотная чем на Земле, как в данный момент.

[Змей Петров]

Как вариант - раскладывать на кислород - не воду,  а замерзший углекислый газ в полярных шапках марса (CO2 - на C и O2). Думаю, массы шапок, будет достаточно, чтобы получить кислородную атмосферу на Марсе, с давлением  0,2 атмосферы, чтобы там мог дышать человек.

Не знаю, считать надо, а масса полярных шапок не известна с такой точностью.
Для нормального функционирования человека необходимо минимум 0.25 бар чистого кислорода , для комфортного - 0.3 .

и  затем заселить Марс растениями (хлореллой), которые быстрее всего размножаются, с экспоненциальной скоростью, заселят Марс,  и будут перератывать этот углекислый газ в кислород, и создавать почву.

Про хлореллу не скажу, но синезелёным водорослям на Земле потребовалась пара миллиардов лет, что бы наполнить атмосферу кислородом до уровня, приемлемого для аэробных организмов(не млекопитающих еще, заметим). Тут надежда на генных инженеров.
И тут же следующая непростая проблемка. Нужен азот, без коего белковая жизнь невозможна. А его на Марсе мизер. И если воды в космосе полным-полно, то с азотом гораздо хуже. Растения без него расти не будут, и - есть нечего.

[Змей Петров]

Одно только ледяное "озеро" на Южном полюсе Марса настолько огромно, что если растопить весь лёд, то вся поверхность планеты  могла бы покрыться 11-метровым слоем воды.  (на самом деле не покроется из-за рельефа - где то будет глубже, а где то воды не будет)

Я не уверен в точности этих расчетов. Но в любом случае весь этот слой испарится и осядет на полюсах в виде шапок, теперь уже из воды.