Возможно ли создание атмосферы на других планетах или спутниках? Терраформирование.

[AlexAV]

Спектры – это главное.

Спектр - очень важен. Но вот его связь с температурой может быть весьма сложной. Без подтверждения ходя бы 1D радиационно-конвективной модели к любым оценкам количественного влияния надо относиться очень осторожно.

[Kweni]

Не такой уже и сложной. Это та же самая задача про бассейн: через одну дырку на планету поступает тепло, через другую выливается. Мы уменьшаем размер второй дырки, и уровень тепла, то есть температура, повышается.

Хотя считать через радиационно-конвективную модель, и желательно без 1D упрощений, тем не менее необходимо.

[AlexAV]

Спектры – это главное. Задача как раз в том и состоит, чтобы перекрыть полосами поглощения всю инфракрасную область. У одного газа полосы поглощения в одном месте, у другого газа – в другом. Поэтому только правильно подобранная смесь может перекрыть всё и обеспечить хороший парниковый эффект в низкой концентрации.

Да, похоже действительно хороший спектр поглощения может обеспечить приемлемый климат даже при умеренном давление и очень большом удаление от Солнца... Скажем здесь пишут (https://geosci.uchicago.edu/~rtp1/papers/H2Worlds.pdf), что водородная атмосфера при давление 10 атм может обеспечить пригодные для жизни температуры даже у планеты на расстояние 10 а.е. от Солнца (водород имеет очень широкую полосу поглощения в ИК). Правильная смесь суперпарниковых газов (если линии поглощения лежат так плотно, что для их перекрытия и образования квазиконтинуума поглощения достаточно только доплеровского уширения) должна действовать аналогично...

Гм... Получается, что и Каллисто с Ганимедом надо относить к телам пригодным к терраформированию (если как-то решить задачу включения перфторуглеводородов в геохимический цикл)...  

[shuricos]

Благодаря AlexAV, нашёл вот такую картинку (см.вложение).

Синим цветом обозначена зона стабильности климата для планеты с большим океаном. Чуть дальше - всё замёрзнет (снег увеличит альбедо и планета замёрзнет), чуть ближе - и начнётся необратимый разгон парникового эффекта.

Голубым цветом обозначена зона, в которой может существовать обитаемая планета без океанов. Внешняя граница этой зоны - 1,13 а.е. Внутренняя - чуть выше орбиты Венеры.
Стало быть, вариант может быть такой: поместить Марс в точку Лагранжа L4 или L5 Земли, а Венеру чуть-чуть "приподнять", чтобы она попала в нижнюю границу обитаемости для "сухой" планеты.

[Ксавье]

А что касается терраформации Луны, Венеры и Марса, то Венеру терраформировать на её современной орбите уже обсуждали - крайне сложно, и ещё вопрос, возможно ли

Возможно. Я уже писал об этом

[shuricos]

Неправда, на Марсе всего 10 атм углекислого газа достаточно для земной температуры.

Есть следующее исследование на этот счёт. 3D modelling of the early Martian Climate under a denser CO2 atmosphere: Temperatures
and CO2 ice clouds.



В общем не очень жарко.

В этой же статье есть данные для моделирования атмосферы с давлением от 0,1 до 5 бар. Максимальная температура достигается при давление около 2 бар чистого углекислого газа. снова А при дальнейшем его увеличении  температура начинает снова падать из-за роста альбедо в следствие образования облаков из сухого льда и ледников из него же на поверхности.

P.S. Здесь есть правда следующий момент. В работе они моделировали Марс Гесперийской эры и поэтому светимость солнца бралась такая, которая была тогда (т.е. только 75% от современной). Если взять современную светимость, то ситуация должна конечно несколько улучшиться.

Не сочтите за оверквотинг, просто данные тут чрезвычайно интересные, надо бы их напомнить.

Если я правильно понял картинки в среднем ряду, там указаны максимумы среднедневных температур. Проще говоря, это среднедневные температуры летом.  А нижний ряд - это дневные температуры летом.

Т.е. даже в самом благоприятном случае будет всего пара районов со среднедневными летними температурами в -3...-13°С. В остальных местах будет ещё холоднее. Летом в отдельные дни температура местами может превысить +7°С, будут значительные области с околонулевыми дневными максимумами -3...+7°С.

Но тут важно последнее замечание AlexAV. Если сейчас солнечная постоянная на уровне Марса на треть выше прежней, то эффективная температура планеты должна повыситься на 7.45%, т.е. примерно на 19°.

Это значит, что среднедневная температура летом будет околонулевой или положительной на всей территории Великих Северных Равнин и в Элладе. Летом в полдень практически на всём Марсе до 60-ых параллелей температуры будут положительными, а на обширных территориях смогут достигать +20°С и даже больше.

Но такие большие дневные максимумы при околонулевой средней дневной температуре означают, что ночью эти районы будут подвергаться сильным зАморозкам, что крайне неблагоприятно влияет на растительность. Т.е. планета всё равно оказывается слишком холодной. Даже в низменности Эллада климат будет примерно как в Тикси, на Великих Северных равнинах - как на острове Врангеля. Вся остальная территория - как антарктические сухие пустыни.

Но хуже всего - водный режим. Там будет очень сухо. Даже при благоприятном температурном режиме там получится пустыня.
А ещё там нечем будет дышать (атмосфера на 100% состоит из СО2), поэтому терраформированной такую планету считать нельзя.

[shuricos]

водородная атмосфера при давление 10 атм может обеспечить пригодные для жизни температуры даже у планеты на расстояние 10 а.е. от Солнца

Здесь та же история: водородом дышать не получится. А добавление кислорода в водородную атмосферу невозможно, т.к. вызовет горение водорода с образованием воды. Т.е. земная жизнь на такой планете возможна только в герметичном объёме.

А если мы всё равно делаем герметичный объём, то тогда уж и не нужна атмосфера в 10 бар - необходимый парниковый эффект можно получить за счёт характеристик стекла, закрывающего "теплицы".

Отдельный вопрос - достаточность инсоляции  для фотосинтеза.
На удалении 10 а.е. поток солнечного света в 100 раз меньше, чем на орбите Земли, т.е. всего 13...14 Вт/кв.м. Для растений нужно минимум в 5...10 раз больше. Поэтому предел без дополнительной подсветки растений - примерно уровень 3...4 а.е., т.е. Главный пояс астероидов. Впрочем, дополнительную подсветку можно обеспечить и концентрацией лучей солнца зеркалами с большой территории на небольшом участке (полосе).

[Dem]

Здесь та же история: водородом дышать не получится. А добавление кислорода в водородную атмосферу невозможно, т.к. вызовет горение водорода с образованием воды. Т.е. земная жизнь на такой планете возможна только в герметичном объёме.

Вполне возможна глубокая генмодификация с инверсией питания (т.е. чтобы живые существа накапливали не жир, а слабосвязанный в какие-то соединения кислород)

[stuuvi]

Интерсная информация
http://ren.tv/novosti/2015-06-25/nerazgadannaya-tayna-solnechnoy-sistemy

Это же рен тв. А так вообще понятно почему в первую очередь были открыты планеты гиганты расположенные близко к светилу. Ничего в этом удивительного нет, просто наблюдательная селекция. Поскольку метод обнаружения планет связан с их прохождением по диску звезды, то проще всего обнаружить массивные планеты на низких орбитах. Что и было сделано на фоне количества звёзд.

[stuuvi]

Да, видимо не заметили планет  размером с Землю, хотя часто утверждают, что могут.

Почему, заметили. Имеются такие планеты. Лень искать, но займитесь этим сами и найдёте.

[crazy_terraformer]

Таскать планеты к Солнцу  .
Уж лучше создать искусственные термоядерные или аккумуляторные солнца. Распотрошить Сатурн, Нептун, Уран к ядрёной матери.
Т.е. из водорода, гелия-4 добываемых на Сатурне создать Сатурн II; из воды, аммиака, углеводородов добываемых на Нептуне Нептун II, на Уране Уран II.
  Масса Сатурна 95 масс Земли, а его каменно-металлического ядра составляет приблизительно от 9 до 22 масс Земли, получается из ядра можно состряпать от 9 до 22 планет земной массы и останется водородно-гелиевая масса для удержания этих планет на своих орбитах СатурнII.

   Масса Нептуна 17,2 масс Земли, ядро Нептуна состоит из железа, никеля и силикатов и
,верооятно, имеет массу 1,2 раза больше, чем у Земли. Можно изготовить 1 Землю с луной, а если добавить воды?
   Уран тяжелее Земли в 14,5 раз, ядро каменно-металлическое составляет от 0,5 — 3,7 масс Земли.
Как минимум одна сухая планета массой 0,5 земных (или планета-океан 1земной)  и как максимум три Земли и  одна сухая планета 0,7 земной (или планета-океан 1земной)

И!!! Трам-пара-рам-там-там!!!!!! И на закуску (я бы ещё сказал на приличнейший обед) остаётся Юпитер.
Масса Юпитера 317,8 масс Земли,масса каменно-металлического ядра — 10 масс Земли, получаем 10 планет земной массы.

А сколько в них ещё воды, хватит на планеты-океаны.

Ну, а, если поскрести по сусекам есть ещё пояс Койпера и облако Оорта можно там слить воду в планеты-океаны.

[shuricos]

И как всё это добро разместить в "зоне Златовласки"?

Если же "нам солнца не надо - нам партия термояд светит", тогда да - таскать планеты к Солнцу не имеет смысла.

[crazy_terraformer]

  Локальное терраформирование Меркурия. 
Полярные широты районы вечной тьмы, тени и полутени
 Роем на полюсах по одному суперкарьеру, вокруг них насыпаем валы из извлечённого материала.
Устанавливаем на дне ИК нагреватели и завозим ксенон и криптон с Сатурна и Юпитера, азот с Титана и Венеры, воду с астероидов и ледяных спутников планет-гигантов. Кислород и углерод добываем на месте из базальта и углеродсодержащих пород.


Терраформирование Луны. 
Удержит ли Луна ксеноно-криптоновую атмосферу. Ну, если удержит,тогда завозим ксенон и криптон с Сатурна и Юпитера, азот с Титана и Венеры, воду с астероидов и ледяных спутников планет-гигантов. Кислород и углерод добываем на месте из базальта и углеродсодержащих пород.
Создавая ксеноно-криптоновую атмосферу выделяем в неё гиперпарниковые газы тетрафторметан и гексафторэтан (они тяжелее CO2).
Выше высоты облаков из водяного пара ставим на опорах оболочку из герметичной прозрачной и прочной мембраны и заполняем её воздухом пригодным для дыхания. В районе экватора оставляем районы для посадки и запуска космических кораблей и для сбора сбрасывамой из космоса воды.
Цель создания ксеноно-криптоновой атмосферы создание необходимого давления и защита от метеоритов и космической радиации.
Ксенона надо добавлять меньше дозы оказывающей влияние на мозг, т.к. вызывает анестезию и наркоз, но зато алкоголикам может быть очень весело.

[shuricos]

Выше высоты облаков из водяного пара ставим на опорах оболочку из герметичной прозрачной и прочной мембраны и заполняем её воздухом пригодным для дыхания.

Не понял.

[crazy_terraformer]

Выше высоты облаков из водяного пара ставим на опорах оболочку из герметичной прозрачной и прочной мембраны и заполняем её воздухом пригодным для дыхания.

Не понял.

Функция оболочки препятствие утечки в космос легких газов: кислорода, воды, азота ,CO2.

Расположить её можно и ниже облаков. Смысл в том, чтобы оболочка не мешала свободному круговороту воды.

[Константин ВАРБ]

Локальное терраформирование Меркурия. 

Поверхностная гравитация там почти 1 к 1 равная Марсу, понятно что диссипация всё же будет выше чем с Марса но всё же не критически.
То есть если Меркурий перевести на орбиту близкую с Марсом, а вопрос с терраформингом Марса вполне решаем, то будет ещё один Марс.

Для прямого перевода конечно же нужны сумасшедшие энергии, но при наличие управляемых гравиманеврирующих астероидов, наверное за несколько десятков тысяч лет вопрос с переводом внутренних планет на оптимальные на наш взгляд орбиты и добавление на них лёгких элементов с периферии СС , имхо, вопрос решаемый.

[VimanaPro]

ля прямого перевода конечно же нужны сумасшедшие энергии, но при наличие управляемых гравиманеврирующих астероидов, наверное за несколько десятков тысяч лет вопрос с переводом внутренних планет на оптимальные на наш взгляд орбиты и добавление на них лёгких элементов с периферии СС , имхо, вопрос решаемый.

О том и речь, об энергиях и о дёгких элементах.
Самое бы время обсудить этот вопрос, но тема https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,120057.msg2899627.html#msg2899627 закрыта.
 

[Константин ВАРБ]

О том и речь, об энергиях и о лёгких элементах.

Мы оба и не только мы прекрасно понимаем что это глупость.
Точнее катастрофа, для цивилизации.

Самое бы время обсудить этот вопрос,

Своё имхо я не раз высказывал. Для нелинейных переходов лучшего места в СС, чем система Земля-Луна  - нет! (Да и для транзитных переложений тоже)
Солнце, Юпитер - это просто гигантомания: неэкономичная, неэргономичная, а следовательно имеющая большее воздействие на ПСС, а оно высокоразвитой цивилизации это воздействие надо?
Во всякой нормальной ВЦ тоже хотят лет жизни не меньше чем морского песка, и полноценной, неомрачённой.

[shuricos]

Выше высоты облаков из водяного пара ставим на опорах оболочку из герметичной прозрачной и прочной мембраны и заполняем её воздухом пригодным для дыхания.

Не понял.

Функция оболочки препятствие утечки в космос легких газов: кислорода, воды, азота ,CO2.

Расположить её можно и ниже облаков. Смысл в том, чтобы оболочка не мешала свободному круговороту воды.

Тогда проще никакую яму не копать, а сделать парники прямо на поверхности планеты. Суть ямы как раз в возможности естественного, а не принудительного удержания газов нужного состава и давления. Если яма с этим не справляется, то она не нужна.

А круговорот воды возможен и внутри бочки, для этого километры тропосферы не обязательны.

[crazy_terraformer]

Выше высоты облаков из водяного пара ставим на опорах оболочку из герметичной прозрачной и прочной мембраны и заполняем её воздухом пригодным для дыхания.

Не понял.

Функция оболочки препятствие утечки в космос легких газов: кислорода, воды, азота ,CO2.

Расположить её можно и ниже облаков. Смысл в том, чтобы оболочка не мешала свободному круговороту воды.

Тогда проще никакую яму не копать, а сделать парники прямо на поверхности планеты. Суть ямы как раз в возможности естественного, а не принудительного удержания газов нужного состава и давления. Если яма с этим не справляется, то она не нужна.

А круговорот воды возможен и внутри бочки, для этого километры тропосферы не обязательны.

Внимательно читаем. Оболочка для Всей Луны, а не для Ямы. Ксенон с криптоном над ней обеспечивают необходимое давление и защиту от космической радиации и мелких метеоритов.