Терраформирование Венеры

[EmperioAf]

Заморозили и что потом?  Как представляете этот "ВенераФорминг" ? Лопатками собрали СО отвезли в космос и выкинули а оттуда привезли кубики льда? Будете на нем в скафе на лыжах кататься?

Не знаю. Я ж не химик. Но я точно знаю из школьного курса физики, что при понижении температуры, быстро и нелинейно понижается скорость молекул, а значит и скорость химических реакций.
И при определённой низкой температуре уже можно без риска применять как химические так и физические методы работы с веществом.
Или замороженный CO ² это какое то особое вещество, с который невозможно переработать в нечто полезное?

[Андрей 2]

Факт поступления серы в атмосферу доказан  не  важно количество вулканов,  вопрос в том что с этим делать? Даже если сера и СО выкидываеться не из вулкана а из трещины в поверхности от этого что легче станет?  Нет смысла создавать кислородную атмосферу в которую местные геологические процессы накидают серы и СО.. а солнечный ветер выбьет в космос кислород и водород..

На Земле вулканов побольше двух, однако второй Венерой она не стала, и почему вы считаете что кислород - довольно тяжёлый газ покинет Венеру? Когда её поверхность остынет и большая часть СО2 выпадет на поверхность в том или ином виде, плотность атмосферы естественно снизится, она будет хуже держать тепло, а это уже успех,  сейчас важно этому "пациенту" сбить температуру.

[AlexAV]

Факт поступления серы в атмосферу доказан  не  важно количество вулканов,  вопрос в том что с этим делать? Даже если сера и СО выкидываеться не из вулкана а из трещины в поверхности от этого что легче станет?  Нет смысла создавать кислородную атмосферу в которую местные геологические процессы накидают серы и СО.. а солнечный ветер выбьет в космос кислород и водород..

Факт наличия вулканов на Земле ещё более очевиден. Однако, как Вы можете легко заметить, это никак не мешает существованию кислородной атмосферы на Земле.

На самом деле всё строго наоборот. Планета, где нет сколько-нибудь активного вулканизма, для долговременного существования биосферы фанерозойского типа не факт, что вообще пригодна (попросту не очень понятно как там будет функционировать цикл углерода, а без работающего замкнутого углеродного цикла на планете с океаном концентрация CO2 в атмосфере будет так мала, что окажется мало совместима со сколько-нибудь продуктивным фотосинтезом, да и устойчивость климатической системы в этом случае тоже под вопросом). Умеренный вулканизм - это очень хорошо.

Что касается Венеры, что хотя там какая-то вулканическая активность точно есть, но её интенсивность совершенно явно ниже, чем на Земле. Для рассматриваемого вопроса -  это уж точно не проблема (уж скорее проблемой там может стать не её избыток, а недостаток, хотя в силу высокой инсоляции и медленного вращения планеты вокруг оси - тоже не станет).

[snickers]

и почему вы считаете что кислород - довольно тяжёлый газ покинет Венеру?

Это не я считаю это результат исследований..

На Земле вулканов побольше двух, однако второй Венерой она не стала

А что собственно происходит с выбросами СО и серы из земных и венерианских вулканов не задумывались?

Когда её поверхность остынет и большая часть СО2 выпадет на поверхность в том или ином виде, плотность атмосферы естественно снизится, она будет хуже держать тепло, а это уже успех,

ну какой же это успех? Что бы заморозить СО надо где то под -70С+ его охладить.. прекрасно это что террафирмированая земная атмосфера? Холодрыга.. отсутствие водяного пара и кислорода.. нафига оно такое счастье надо.. Причем СО никуда не пропало и при малейшей аварии солнечного зонтика оно вернется к первоначальному состоянию..

Факт наличия вулканов на Земле ещё более очевиден. Однако, как Вы можете легко заметить, это никак не мешает существованию кислородной атмосферы на Земле

Алекс вы не задумывались над вопросом того что на Земле выбросы вулкаенов что то связывает? А на Венере нет?

Что касается Венеры, что хотя там какая-то вулканическая активность точно есть, но её интенсивность совершенно явно ниже, чем на Земле.

На основании чего вы так решили? Планета малоисследована.. известно пару кандидатов на вулканы но это не значит что их всего пара.. это значит что больше пока не найдено..кроме того упускаете важный факт.. на Земле есть тектоника плит это как носик в чайнике который выпускает пар.. а на Венере такого "носика" нет так как нет тектоники .. и очень вероятен сценарий периодического "срывания крышки" венерианского чайника). И тогда начинается массовое извержение...так же не исключен и иной механизм поступления СО и серных соединений  в атмосферу планеты..
PS В любом случае вопрос вулканизма и СО это только 50%  проблемы.. вторые 50% это отсутствие магнитного поля и потери кислорода и водорода из атмосферы планеты.. это я не вспоминаю. про страшные ветра в ее атмосфере и низкую скорость вращения..  Реально на Земле летом в полдень может и 40С+ быть... на Венере сутки на порядок длиннее.. до какой температуры прожарит более "сильное" Солнце поверхность планеты даже если мы создадим на ней земную атмосферу? А насколько промерзнет ночная ее часть?? Дикие ураганы причем постоянные из за разницы температур.. зеркала? Одни нагревать другие затенять а кто корректировать их орбиты будет?? Это вам не МКС а сооружения в тысячи км....один метеорит в зеркало и вся система в разнос...
PS Я не сторонник межзвездных перелетов но тут тот вариант когда проще поискать какую то  подходящую планету попроще у ближайших звезд...или построить свою искусственную... Жить то на орбите Венеры и в ее атмосфере с помощью пустотных станций и летающих городов в принципе можно.. но вот целесообразно ли?? Где брать ресурсы .. на поверхности планеты? Не смешно РН способных вывести что либо с поверхности планеты на орбиту не существует... техники для работы в кошмарных температурах и давлении + кислоты тоже нет..лично мое мнение - ресурсы проще привезти с Земли и Меркурия.. но тогда зачем нам Венера?

[Lieut]

Это не я считаю это результат исследований..

Только потери кислорода у Венеры такие мизерные что за миллиарды лет ничего не изменят.

10²⁴ атомов кислорода в секунду. Это 26,6 грамм в секунду или 840 тонн в год.
На Земле свободного кислорода сейчас более 10¹⁵ тонн.

Реально на Земле летом в полдень может и 40С+ быть... на Венере сутки на порядок длиннее.. до какой температуры прожарит более "сильное" Солнце поверхность планеты даже если мы создадим на ней земную атмосферу? А насколько промерзнет ночная ее часть??

День/ночь на Венере будет как лето /зима на Земле в средних широтах.

[snickers]

1024 атомов кислорода в секунду. Это 26,6 грамм в секунду или 840 тонн в год.

это сейчас .. когда его мало.. а раньше было больше.. но ведь надо еще и водород иметь..без него никак..
На Венере найдены древние отлижения по мнению геологов они могли образоваться только при наличии воды... воды нет водяного пара тоже.. где он? Сдуло в космос солнечными ветром..

День/ночь на Венере будет как лето /зима на Земле в средних широтах.

Почему? что летом все время день?

[Lieut]

Почему? что летом все время день?

А на Венере днем будет практически постоянный циклон. Особенности медленно вращающейся планеты.

[AlexAV]

На основании чего вы так решили? Планета малоисследована..

Но кое-что всё же известно. Исходя из оценок размеров и возрастов имеющихся на поверхности Венеры объектов вулканического происхождения средний объём вулканического материала, доставляемого к поверхности Венеры за последние  300 - 500 млн. лет (разброс связан с не определенностью в оценке возраста структур), можно оценить как 0.03 - 0.09 км3/год (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032063313001098). Наблюдения за текущей активностью на поверхности Венеры ставят ограничение, что, скорее всего, современный объём поступления вулканического материала на поверхность Венеры менее 1 км3/год (на сколько менее - эти данные пока установить не позволяют) (https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2015P%26SS..117..356L/abstract).

Для сравнения объём вулканического материала, поступающего на поверхность Земли, 5 - 6 км3/год. Т.е. по имеющимся данным вулканическая деятельность на Венере в 10 - 100 раз слабее, чем на Земле. Вообще никаких оснований полагать, что вулканическая активность  на Венере может быть больше чем на Земле нет совсем. Хотя бы по той причине, что Венера попросту меньше Земли (а тектоническая активность от массы планеты зависит очень резко).

вторые 50% это отсутствие магнитного поля и потери кислорода и водорода из атмосферы планеты..

Нет этой проблемы от слова совсем. Ни какой роли магнитное поле для планеты размером с Землю или Венеру в удержании атмосферных газов не играет. Утверждение, время от времени встречающееся в популярной литературе, что без магнитного поля с атмосферой планеты может что-то там случиться - попросту абсолютная глупость, причём непонятно откуда взявшаяся (ни в одной работе, которую я видел, никто какой-то сколько-нибудь заметной диссипации каких-то компонент атмосферы для планеты без магнитного поля по сравнению с планетой с магнитным полем при современном потоке солнечного ветра не показал).

Судя по всему, утверждение о необходимости магнитного поля - не более, чем некорректная экстраполяция условий имеющихся на Земле (т.е. представление, что раз на Земле есть - значит без него никак нельзя, что вообще говоря не обязательно так). Никаких серьёзных обоснований его необходимости для существования кислородной атмосферы или воды на поверхности  планеты - нет.

на Венере сутки на порядок длиннее..

И это очень хорошо. Если бы было нет так - любые разговоры о возможности террафрмирования Венеры были бы просто абсурдны. У медленно вращающихся планет область, где планета может поддерживать климат совместимый с существованием жидкой воды на поверхности, существенно шире, чем у быстро вращающихся. В результате при инсоляции Венеры планета с длиной суток как на Земле при любых обстоятельствах будет крематорием. А вот для планеты с медленным вращением вокруг оси (как Венера) существует два режима. Первый - крематорий (как сейчас на Венере). А второй - климат похожий на фанерозойский климат Земли с жидким океаном и умеренными температурами поверхности. Так вот - теоретическое существование этого второго режима и делает Венеру хотя бы потенциально пригодной для терраформирования. А этот режим (при инсоляции Венеры) может существовать только если планета вращается медленно (т.е. как Венера сейчас).

Столь медленное вращение Венеры вокруг оси тут нужно воспринимать как большую удачу, благодаря которой какие-либо разговоры о её терраформировании вообще имеют какой-то смысл.

  Реально на Земле летом в полдень может и 40С+ быть... на Венере сутки на порядок длиннее.. до какой температуры прожарит более "сильное" Солнце поверхность планеты даже если мы создадим на ней земную атмосферу?

Есть расчёты (https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2041-8205/787/1/L2). Дневной максимум - около +35. Ночной минимум около -10 - -15 (во внутриконтинентальных районах) и около 0 на побережье. В общем ничего экстремального. Диапазон температур вполне обычный для современной Земли и вполне пригодный для многих земных форм жизни (включая сложных многоклеточных).

Низкий дневной максимум тут удивлять не должен. Из-за малой скорости вращения вокруг оси при наличии океана на поверхности на Венере будет возникать сильный эффект дифференциальной облачности. Т.е. днём всегда будет облачно, небо будет затянуто очень плотными облаками, из-за которых Солнце будет показываться лишь изредка на закате. А вот ночь будет всегда ясной. Из-за такого дифференциального распределения, когда облачность даёт высокий вклад в альбедо, но не мешает излучать поверхности планеты ИК-излучение в космос, и появляется теоретическая возможность существования умеренно теплого климата похожего на Земной при инсоляции Венеры. Вот такая чрезвычайно пасмурная погода днём (причём пасмурная всегда, практически без исключений) и не будет позволять там дневному максимуму температур подниматься слишком высоко (по расчётам он получается при земном составе атмосферы не выше +35, причем даже +35 только в отдельных регионах, и в основном под вечер, когда появляется возможность солнцу хотя бы временами выходить из облаков, более типичные температуры днём будут в диапазоне 20 - 25 градусов).

Дикие ураганы причем постоянные из за разницы температур..

Да не такие уж и дикие. Масштаба 10 м/с. Ветер сильный, но ничего особенного. Вполне себе соизмерим, например с ветрами на Земле на побережье Северного Ледовитого океана.

зеркала? Одни нагревать другие затенять а кто корректировать их орбиты будет??

Зачем? Венера тем и интересна, что там можно получить устойчивый климат похожий на земной без искусственных подпорок (зеркал и т.д.). Т.е. если один раз создать там условия похожие на земные (т.е. переключить климатическую систему Венеры из горячего режима в прохладный), то землеподобный климат там естественным образом, без дополнительных усилий, будет сохраняться геологически долго, миллиарды лет (что-то около 2 - 3 миллиардов, пока светимость Солнца не вырастет на столько, что умеренно теплый землеподобный режим для Венеры станет невозможен).

В Солнечной системе Венера вообще единственная планета, которая может быть полноценно терраформирована до состояния, когда на ней может геологически долго существовать биосфера фанерозойского типа (с Марсом на самом деле это не очень получается, из него в лучшем случае можно сделать большой аналог долины Мак-Мердо, что с развитой биосферой фанерозойского типа не очень совместимо).

какую то  подходящую планету попроще у ближайших звезд...или построить свою искусственную...

Венера интересна тем, что если на ней один раз создать землеподобные условия, то мы получим по сути вторую Землю, где в дальнейшем без нашего участия землеподобные условия будут сохраняться миллиарды лет. Просто в результате естественных процессов в её атмосфере и естественных геохимических циклов на ней. Причём условия там в этом случае получатся хоть и с некоторой спецификой, но в целом весьма комфортные для земных форм жизни.

В Солнечной системе Венера - единственная планета (кроме Земли), где теоретически возможно существование самоподдерживающихся условий пригодных для сложных форм жизни. Этим она и интересна. Хотя, конечно, перевести её из состояние современного крематория к этому землеподобному состоянию задача весьма непростая. Однако, добиться этого же на любой другой планете Солнечной системы (включая Марс) - вообще невозможно.

[AlexAV]

это сейчас .. когда его мало.. а раньше было больше..

Верхняя часть термосферы вне зависимости от того состоят ли нижние слои атмосферы из углекислого газ или кислорода состоит преимущественно из атомарного кислорода (продукта фотолиза углекислого газа и молекулярного кислорода), гелия, водорода. Так что в плане состава того, что будет взаимодействовать с солнечным ветром при замене углекислого на кислород ничего не поменяется. Потери атмосферы при её взаимодействии с солнечным ветром также останутся приблизительно на современном уровне (т.е. околонулевом, такой уровень потерь на атмосферу практически не влияет даже на масштабе миллиардов лет).

но ведь надо еще и водород иметь..

В удержании воды на планете размером с Землю/Венеру основную роль играет холодная ловушка на тропопаузе. Значение процессов в верхней атмосфере тут существенно меньше. А наличие/отсутствие магнитного поля тут вообще ни на что не влияет (водород из атмосфер планет рассматриваемого размера в основном утекает по тепловому джинсовскому механизму).

[Скеп-тик]

Что касается Венеры, что хотя там какая-то вулканическая активность точно есть, но её интенсивность совершенно явно ниже, чем на Земле

За время радиолокации Венерой и Магелланом, не было обнаружено ни одного газо-пылевого шлейфа от извержений вулканов. Если там и есть вулканическое газовыделение, только по типу фумарол, дымящаяся дырка в земле.

[AlexAV]

Если там и есть вулканическое газовыделение, только по типу фумарол, дымящаяся дырка в земле.

Какое-то вулканическое газовыделение там точно есть. Это просто следует из наличия в атмосфере некоторых малых компонент, вроде SO2, которые без постоянно действующего источника не могут существовать в атмосфере геологически долго. И предложить иной их реалистичный источник, кроме современной вулканической деятельности, на Венере достаточно сложно.

За время радиолокации Венерой и Магелланом,

Собственно из их данных в (https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2015P%26SS..117..356L/abstract ) и получено наиболее вероятное ограничение на объём современного вулканизма на Венере как величина менее 1 км3/год.

[Fall63]

Дневной максимум - около +35. Ночной минимум около -10 - -15 (во внутриконтинентальных районах) и около 0 на побережье. В общем ничего экстремального. Диапазон температур вполне обычный для современной Земли и вполне пригодный для многих земных форм жизни (включая сложных многоклеточных).

Низкий дневной максимум тут удивлять не должен. Из-за малой скорости вращения вокруг оси при наличии океана на поверхности на Венере будет возникать сильный эффект дифференциальной облачности. Т.е. днём всегда будет облачно, небо будет затянуто очень плотными облаками, из-за которых Солнце будет показываться лишь изредка на закате. А вот ночь будет всегда ясной

А что у нас будет с эффективностью фотосинтеза при таких условиях? Не упадет ли она ниже плинтуса?

Что с распределением осадков? Понятное дело они будут днём, но будет ли уровня увлажнения хватать для сложных сообществ?

Не приведут ли длительные морозные бесснежные ночи к образованию криосферы (мерзлоты), особенно в горных районах?

Постулировать сверхпригодность терраформированной Венеры без учёта вторичных факторов - слишком упрощённый подход.

[Lieut]

А что у нас будет с эффективностью фотосинтеза при таких условиях? Не упадет ли она ниже плинтуса?

Что с распределением осадков? Понятное дело они будут днём, но будет ли уровня увлажнения хватать для сложных сообществ?

Не приведут ли длительные морозные бесснежные ночи к образованию криосферы (мерзлоты), особенно в горных районах?

Постулировать сверхпригодность терраформированной Венеры без учёта вторичных факторов - слишком упрощённый подход.

Очевидно что сверхпригодность - это по сравнению с другими планетами Солнечной системы.
А так Сахару и прочие пустыни с тундрами на много порядков легче в цветущий сад сначала превратить.

[Андрей 2]

Не приведут ли длительные морозные бесснежные ночи к образованию криосферы (мерзлоты), особенно в горных районах?

Там вообще интересная ситуация вырисовывается, если к примеру условно взять какую-либо конкретную точку на её поверхности, то в течении венерианских суток она будет проходить практически все те же условия что и мы переживаем на Земле: когда эта точка выходит на дневную сторону, там будут условия похожие на нашу весну, постепенно перемещаясь по дневной стороне она будет всё больше прогреваться, что будет соответствовать нашему летнему сезону, пройдя полдень - это переход к осени, приближаясь к вечернему терминатору - это холодная  и ясная зимняя  ночь, пик холодов видимо придётся при подходе к утреннему терминатору, то есть условия в значительной мере привычные для людей, только здесь комбинация полярных дня и ночи вперемешку со сменой сезонов получится.

[Андрей 2]

Очевидно что сверхпригодность - это по сравнению с другими планетами Солнечной системы.
А так Сахару и прочие пустыни с тундрами на много порядков легче в цветущий сад сначала превратить.

Людей на Земле много, если в этом будет острая необходимость, то сделают и это.

[Инопланетянин]

только здесь комбинация полярных дня и ночи вперемешку со сменой сезонов получится

И слишком быстрая. Растениям придётся как-то вмещаться в 55 суток непрерывной инсоляции и потом переживать ночь.

[Андрей 2]

очень плотными облаками

А какие материалы (реагенты)  кроме упоминавшихся здесь нужно применить для удаления сернокислотных облаков? Желательно с минимальными последствиями, и получением чего-нибудь полезного в результате реакций?

[Андрей 2]

И слишком быстрая. Растениям придётся как-то вмещаться в 55 суток непрерывной инсоляции и потом переживать ночь.

Хороший вопрос, как раз собирался о нём написать, я по тв  как-то видел передачу о природе северных регионов РФ, тамошние растения должны подойти для этих целей.

С другой стороны ведь в теплицах растения тоже всегда освещены, днём Солнышком а ночью искусственным освещением.

[Fall63]

Растениям придётся как-то вмещаться в 55 суток непрерывной инсоляции и потом переживать ночь.

Не только. Если максимум температуры там +35, то логично что это не на пару часов, а на многие земные сутки. Значит нужна высокая концентрация остаточной углекислоты, чтобы оптимум фотосинтеза сдвинулся ближе к отметке +35. Современному не-модифицированному человеку там будет весьма (или даже очень) некомфортно дышаться...

[AlexAV]

А что у нас будет с эффективностью фотосинтеза при таких условиях? Не упадет ли она ниже плинтуса?

В условиях гипотетического климата трансформированной Венеры период, когда температура положительная, практически точно совпадает с периодом, когда светло. Такой режим для фотосинтеза выглядит довольно благоприятным. Очень быстрая смена сезонов (солнечные сутки на Венере 116.7 земных суток, т.е. день (он же теплый сезон) будет длиться около 58.35 земных суток, аналогично ночь (холодный сезон)) скорее всего будет благоприятствовать на суше росту чего-то вечнозеленого с защитой от ночных холодов каким-то внутриклеточным криопротекторами (такие адаптации на Земле встречаются, скажем тот же вереск обыкновенный).

Тут каких-то принципиальных проблем, таким к которым те или иные растения не могли бы адаптироваться, в общем не видно. Совпадение периода положительных температур и светлого периода должно обеспечивать высокий коэффициент использования ФАР (к тому же теплый и светлый период тут ещё совпадает с влажным).

Относительно потока ФАР у поверхности - не понятно (количественной оценки для рассматриваемой гипотетической Венеры в литературе не видел, для современной Венеры около 100 Вт/м2, едва в рассматриваемом случае он будет существенно меньше, 100 Вт/м2 - не особо много но в целом для роста большого количества видов растений - достаточно).

Больше всего вопросов с циклом углерода и стационарной концентрацией CO2 в атмосфере. В отсутствии тектоники и с никаким венерианским вулканизмом она может оказаться совсем неприлично низкой.

Однако, если стационарная концентрация CO2 будет приемлема хотя бы для С4-растений каких-то факторов, которые могут не позволить существовать развитой биосфере на такой терраформированной Венере не видно.

Что с распределением осадков? Понятное дело они будут днём, но будет ли уровня увлажнения хватать для сложных сообществ?

Результаты расчётов этого параметра я нигде не видел. Однако, оснований полагать, что с количеством осадков там могут быть какие-то проблемы тоже не видно, особенно с учётом очень плоской в среднем топографии Венеры. 

Не приведут ли длительные морозные бесснежные ночи к образованию криосферы (мерзлоты), особенно в горных районах?

Для образования устойчивой криосферы нужны среднегодовые температуры ниже нуля. Регионы с такими температурами на терраформированной Венере будут редчайшим исключением (если вообще будут). Среднепланетраная там всё же будет масштаба +16 градусов (при современной венерианской топографии https://arxiv.org/abs/2003.05704 ), что не подразумевает, что мерзлота займет на планете сколько-нибудь заметные площади. Может быть только где-то в высокогорье, вот только этих высокогорий на Венере не так уж и много, это вообще планета весьма плоская.

В регионах же с положительной среднегодовой температурой и очень быстрой сменой сезонов (длительность которых всего 58 суток) глубина промерзания заведомо будет небольшой. Просто грунт за столь короткий срок не будет успевать промерзать на существенную глубину.

Океан же в этих условиях будет практически везде незамерзающим (просто ему короткого холодного сезона будет просто не хватать, чтобы остыть и замерзнуть).

Постулировать сверхпригодность терраформированной Венеры без учёта вторичных факторов - слишком упрощённый подход.

Как минимум лучше любой другой, по той причине, что что все остальные вообще для этого непригодны. Венера получается единственной планетой Солнечной системы (кроме Земли), где хотя бы теоретически могут существовать условия подходящие для биосферы фанерозойского типа с океаном и развитым растительным покровом на суше. На всех остальных этого просто заведомо получить нельзя (включая Марс), в вот на Венере есть варианты.