Остывание ядра Земли и климат

[TabulaRasa]

В предположении о том, что биота, пройдя "катастрофическую" фазу, сделалась, затем, стабилизирующим фактором, ничего противоречивого я не вижу.

Мысль понятна.

 Биота, разумеется, весьма изобретательна в вопросе потребления ресурсов, но только до той поры, пока они есть.  Как и что она будет стабилизировать в отсутствии углерода - мне не известно. Жизнь в процессе эволюции решает удивительные инженерные задачи, это факт. Может быть придумает что-то новое.

Ведь горячая атмосфера также не позволяет сбрасывать тепло. Может ли так быть, что литосферные плиты не сформировались, и процесс конвекции пошёл иначе в связи с очень ранним парниковым разогревом Венеры?

Нет. Посмотрите лекцию по указанной мной ссылке.

[TabulaRasa]

Чё то никто не отметил

В данной теме об этом упоминалось дважды.

[Maki]

Биота, разумеется, весьма изобретательна в вопросе потребления ресурсов, но только до той поры, пока они есть.  Как и что она будет стабилизировать в отсутствии углерода - мне не известно. Жизнь в процессе эволюции решает удивительные инженерные задачи, это факт. Может быть придумает что-то новое.

Пока есть геохимический цикл - углерода для биоты, полагаю, будет достаточно. Хотя заметное падение концентрации углекислоты в атмосфере за последние сотни миллионов лет - это факт. Но, учитывая темп сжигания ископаемой органики кое-какими представителями биоты, возможно эта концентрация заметно вырастет...

Нет. Посмотрите лекцию по указанной мной ссылке.

Всегда предпочитал печатную информацию. Гугл выдал вот такую статейку.
"Из-за перегретой коры и верхней части мантии на Венере не идёт движение тектонических плит, а замещающая её тектоническая активность не в силах очистить атмосферу от углекислого газа, что делает поверхность небесного тела чересчур жаркой".
То есть, возможно, "порочный круг" таки имеется.
1. Кора перегрета, как следствие, движения плит не происходит.
2. Движения плит нет, и углекислота из атмосферы не поглощается.
3. Углекислота не поглощается, поверхность перегрета.
4. Поверхность перегрета, и, соответственно, перегрета кора.
Так?

[TabulaRasa]

Вы меня огорчаете невероятно своим упорством: я в третий раз предлагаю Вам посмотреть лекцию из курса геофизики и геологии, в которой есть  ответы на все Ваши вопросы.

1. Кора перегрета, как следствие, движения плит не происходит.

К плитной тектонике температура на поверхности планеты не имеет никакого отношения.
Движение тектонических плит - лишь отражение процессов, происходящих на глубине нескольких тысяч километров.
Процесс запуска мантийной конвекции внутри Земли, в отличии от Венеры, стал возможным благодаря одному дополнительному фактору, о котором Вы, смею рискнуть, сами мне поведаете. 
Что есть у Земли и чего нет у Венеры?

[TabulaRasa]

Всегда предпочитал печатную информацию.

https://helpiks.org/6-4090.html

[Maki]

Вы меня огорчаете невероятно своим упорством: я в третий раз предлагаю Вам посмотреть лекцию из курса геофизики и геологии, в которой есть  ответы на все Ваши вопросы.

Ну, во-первых, не в третий...
А во-вторых, я действительно не выношу лекции, как пережиток непечатного средневековья и пожирание времени. Зачем час слушать то, что можно прочитать и понять за минуту?
По ссылке непременно схожу, спасибо!

Что есть у Земли и чего нет у Венеры?

На самом деле, у Венеры много чего нет. Начиная магнитного поля планеты, и заканчивая органической жизнью. И я не исключаю, что именно абиогенез (возможно, в сочетании с бОльшей удалённостью от Солнца) позволил как-то связать углерод, и ограничить парниковый эффект уже на этапе катархея. Но мнение геолога всегда интересней домыслов.
На этот счёт есть профильная тема. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,160787.360.html
Если сочтёте достойной комментариев - пишите туда.

[TabulaRasa]

я действительно не выношу лекции, как пережиток непечатного средневековья и пожирание времени

Лекции - краеугольный камень академического образования. Самообразование плохо тем, что Вы не знаете "в какую сторону думать".

у Венеры много чего нет. Начиная магнитного поля планеты, и заканчивая органической жизнью.

Это всё следствие, не причина.
У Венеры нет массивного спутника, как у Земли, и истории его появления - нет дополнительного фактора, внесшего необходимый вклад в общую энергетику планеты. Обо всём этом говорится в лекции Энергетика и тектоническая активность Земли курса Эволюция Земли геофака СПбГУ.

[Dem]

У Венеры нет массивного спутника, как у Земли, и истории его появления - нет дополнительного фактора, внесшего необходимый вклад в общую энергетику планеты.

Спутник не так важен, воздействие от Солнца вполне могло бы его заменить...

[TabulaRasa]

Спутник не так важен, воздействие от Солнца вполне могло бы его заменить...

Приливообразующий потенциал:
для Луны  = 2,6206 м ,
для Солнца  = 1,2035 м .
http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1161600&uri=node25.html
И это современное значение. А в катархее?!!
---
Но дело даже не в этом.
Дело в том, что само столкновение протолуны с Землей
- обогатило нашу планету железом
- разогрело ее недра энергией кинетического удара
- обеспечило длительный и мощный приливный эффект.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D1%83%D0%B4%D0%B0%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%9B%D1%83%D0%BD%D1%8B
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D1%83%D0%B4%D0%B0%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%9B%D1%83%D0%BD%D1%8B#/media/File:Big_Splash_Theia.gif
Цитирую:
Помимо самого факта существования Луны, теория объясняет и дефицит в земной коре фельзических («светлых») и промежуточных пород, которых недостаточно для полного покрытия поверхности Земли. В результате мы имеем материки, состоящие из относительно лёгких фельзических пород, и океанские бассейны, состоящие из более тёмных и тяжёлых металлосодержащих пород. Такая разница в составе пород, при наличии воды позволяет функционировать системе тектонического движения литосферных плит, образующих земную кору.
И еще цитата:
 столкновение тела марсовых размеров с Землёй под таким углом, чтобы не разрушить планету, в сочетании с возникшим «удачным» углом наклона оси Земли (который обеспечивает смену времени года), плюс создание условий для мощной литосферной тектоники (которая обеспечивает воспроизводство «углеродного цикла»), — всё это может являться доводом в пользу малой вероятности возникновения жизни вообще, и, соответственно, крайне малой вероятности существования жизни в ближайших областях Вселенной. Эта гипотеза получила название «гипотеза уникальной Земли» (Rare Earth).

[TabulaRasa]

Плотность Венеры - 5,22 г/см^3,
Плотность Земли - 5,52 г/см^3,
Замечу еще, насколько важным для гравитационной и химической дифференциации недр, обеспечивающей мантийную конвекцию нашей планеты, является повышенное содержание  тяжелых элементов в мантии (никель-железная аномалия)
У Венеры изначально не было шансов, к огорчению. 

[Инопланетянин]

Спутник не так важен, воздействие от Солнца вполне могло бы его заменить

Могло бы, если бы Венера вращалась со скоростью Земли. Но нет, почти синхронизирована. А с Землёй так и не почти.

Приливообразующий потенциал

Для Земли? Но Венера ближе к Солнцу, у неё солнечные приливы сильнее. Но со скоростью вращения не сложилось, это да.

- обогатило нашу планету железом

Но как? Откуда именно у протолуны много железа и почему его так много не было в протоземли? А Меркурий? Он по большей части из железного ядра состоит - он тоже с чем-то сталкивался?

- разогрело ее недра энергией кинетического удара

Теория слипания планетозималей как бы предполагает, что энергия многочисленных ударов в любом случае есть.

- обеспечило длительный и мощный приливный эффект

Для Земли на 1 а.е. это важно, для Венеры было бы важнее вращение. Может она тоже с чем-то столкнулась, но слегка по другой траектории и в результате сильно затормозилась со всеми вытекающими.
А Меркурий, может быть, это чьё-то бывшее ядро улетевшее к Солнцу в результате того же неудачного столкновения. Как вам такая гипотеза?

[Проходящий Кот]

Гипотеза Меркурия ---- спутника Венеры в прошлом известна очень давно......

[Maki]

Всегда предпочитал печатную информацию.

https://helpiks.org/6-4090.html

Да, спасибо, статью прочёл. Луна в ней рассматривается как источник разогрева, дополняющий гравитационный и радиоактивный.
Но в качестве причины конвекции, Луна в ней не называется.

Более того, как уже говорилось в теме:

Тепловой поток из недр к поверхности пренебрежимо мал по сравнению с потоком от Солнца.

Таким образом, получается, что климат практически не зависит от того, конвекция или только лишь кондукция происходят в мантии. И Венера тому подтверждение. Вынос тепла из недр на поверхность меньше, чем у Земли. А температура значительно выше. Получается, что проблема именно в газовом составе атмосферы, и её массе. А они прямо связаны с дегазацией недр, и химическим связыванием газов. Получается, что если бы не земная тектоника и океаны - была бы у Земли такая же "углекислотная шуба", как и у Венеры.

[TabulaRasa]

Откуда именно у протолуны много железа и почему его так много не было в протоземли?

А Вас не удивляет разве тот факт, что состав метеоритных тел варьируется от железных до силикатных? 
Современная теория происхождения Солнечной системы предполагает, что изначально планетезимали земной группы имели приблизительно одинаковый состав. Все расхождения получены в результате их столкновений.
Луна, к примеру, имеет очень маленькое железное ядро. Это хорошо согласуется с моделью Тейи, которая при столкновении с протоземлей передала последней большую часть своего железа. Легкая силикатная оболочка при этом была рассеяна по орбите и из нее впоследствии сформировалась Луна современного размера и состава.

А Меркурий? Он по большей части из железного ядра состоит - он тоже с чем-то сталкивался?

Нельзя сказать точно, что именно произошло с Меркурием - есть даже гипотезы, что это бывший спутник Венеры.
Проблема в том, что  для случая Земли и Луны изначально имеется весьма большой набор согласующихся параметров и данных,  позволяющих численно моделировать  сценарий столкновения с Тейей и строить непротиворечивую  гипотезу.
А с Венерой и Меркурием так не получается. Одни только голые ни на чем не основанные предположения.  Об этом можно говорить, но нельзя быть уверенным.
 

[TabulaRasa]

Но в качестве причины конвекции, Луна в ней не называется.

В качестве причины мантийной конвекции не называется ни один из перечисленных факторов. Причина конвекции - их совокупность.

А они прямо связаны с дегазацией недр, и химическим связыванием газов. Получается, что если бы не земная тектоника и океаны - была бы у Земли такая же "углекислотная шуба", как и у Венеры.

Бинго!

[TabulaRasa]

Таким образом, получается, что климат практически не зависит от того, конвекция или только лишь кондукция происходят в мантии.

Будем объяснять.
Конвективный теплоперенос не позволяет недрам перегреваться. Это как паровой котел с отрытым краном. Вулканизм нормализован, состав атмосферы стабилен.
Кондуктивный теплоперенос менее эффективен - теплу некуда деваться - кран закрыт. Наступает момент, когда котел попросту взрывается - магматизм открывается по всей планете, масштабы такие, что обновляется почти вся поверхность Венеры. Вулканические газы окутывают планету и обратно в недра им больше не попасть - отсутствует механизм возврата - вода+плитная тектоника.
Если бы в архее на Земле не запустился механизм мантийной конвекции, то была бы вторая Венера.

[Инопланетянин]

Луна, к примеру, имеет очень маленькое железное ядро. Это хорошо согласуется с моделью Тейи, которая при столкновении с протоземлей передала последней большую часть своего железа. Легкая силикатная оболочка при этом была рассеяна по орбите и из нее впоследствии сформировалась Луна современного размера и состава.

А маленьким лунное ядро не может быть из-за недостаточной дифференциации легкого тела?

Гипотеза Меркурия ---- спутника Венеры в прошлом известна очень давно......

А сейчас? Опровергли?

[TabulaRasa]

А маленьким лунное ядро не может быть из-за недостаточной дифференциации легкого тела?

Увы.
Плотность Луны - 3,34 г/см^3
Всё говорит о том, что её материал уже произвёл дифференциацию, вероятно, в составе более крупного тела, из которого позже было почти полностью изъято железно-никелевое ядро.

[Maki]

Если бы в архее на Земле не запустился механизм мантийной конвекции, то была бы вторая Венера.

В качестве причины мантийной конвекции не называется ни один из перечисленных факторов. Причина конвекции - их совокупность.

То есть энергия системы Земля-Луна была выше, и конвекция началась до возможной "венеризации", поглотив избыток углекислого газа. А энергия Венеры была ниже - и кондукция "заперла" тепло внутри неё, а вторичная атмосфера, в отсутствие карбонатного цикла, превратилось в "углекислотную шубу"?
Если так  - тогда пара вопросов:
Могла ли какая-то часть Венеры остаться не затронута разливами лавы, и сохранить породы возрастом 4,5 млрд лет?
Если конвекция есмь следствие "избытка энергии" - можно ли предположить, что быстро вращающаяся вокруг оси планета с массой, выше земной, но лишённая тяжёлого спутника, также может иметь конвекцию и жизнь?
P.S.
Ну и в тему "обитаемой планеты у красного карлика". Будет ли планета в "Зоне жизни", захваченная приливными силами КК, меть тектонику плит?

[Инопланетянин]

Будет ли планета в "Зоне жизни", захваченная приливными силами КК, меть тектонику плит?

Сложно сказать. Но думаю, всё упирается в воду. На Венере её, как ни покрути, почти нет. И соответственно, нет тектонических процессов вызванных влиянием воды. Ну, а если принять гипотезу об энергетической подпитке Земли ударом Протолуны, то тут вообще всё зависит от того, будет ли подобный удар у планеты в "Зоне жизни". Вращение, конечно всё равно синхронизируется, но насчёт энергетики и состава ядра можно будет подумать.

Если конвекция есмь следствие "избытка энергии" - можно ли предположить, что быстро вращающаяся вокруг оси планета с массой, выше земной, но лишённая тяжёлого спутника, также может иметь конвекцию и жизнь?

Если более сильное давление не помешает. Но всё равно должен быть хотя бы тонкий слой мантии, который будет конвектировать. А если её разогреть сильнее земной, то может и не тонкий.