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

[Константин ВАРБ]

Собственно говоря, как только Марс потерял магнитное поле и солнечный ветер стал непосредственно взаимодействовать с его атмосферой, так и пошёл процесс связывания азота.

Так почему же на Венере, в условиях отсутствия магнитного поля, тот же самый азот не «связался»?

Там температурный режим иной, при венерианских температурах большинство содержащих азот соединений разложатся.
Поэтому при падении кометы верхний слой марсианского грунта выделит в атмосферу  значительную долю избыточного азота и кислорода, которые обязаны в нём присутствовать.

[Arton]

Температурный фактор среды в химических реакциях «связывания» элементов выступает в роли катализатора процессов.
Нагревание гремучей смеси (смесь водорода с кислородом) приводит к образованию воды. Но нагревание воды никогда не разлагает ее на смесь водорода и кислорода.
Так, по ходу дела.
Теперь о главном. Второй по распространенности (после водорода и гелия) группой планетных веществ являются водородосодержащие элементы: метан, аммиак и вода. Солнечное излучение разлагает их на водород, углерод, азот и кислород. Водород быстро улетучивается, а кислород окисляет углерод (но не азот). В итоге имеем «вторичный» состав планетных атмосфер в форме смеси окиси углерода и азота.

[Константин ВАРБ]

Температурный фактор среды в химических реакциях «связывания» элементов выступает в роли катализатора процессов.
Нагревание гремучей смеси (смесь водорода с кислородом) приводит к образованию воды. Но нагревание воды никогда не разлагает ее на смесь водорода и кислорода.

Химические процессы - обратимы. Изменение температуры и давления сдвигает реакцию в ту или иную сторону. Катализаторы лишь "ускоряют" процесс. (Это так в общем). Для того чтобы реакция шла до конца, нужно или отводить продукты реакции либо осаждать их.
В условиях Марса продукты фотолиза азота и кислорода будут осаждаться и связываться в реакциях на поверхности.

[Arton]

… и последнее (хотел дополнить предыдущее сообщение).
Даже если очень сильно стукать по поверхности Марса астероидами, все равно не удастся «выбить» кислород из окислов.

P.S.
Не будет в условиях Марса никакого фотосинтеза азота и кислорода.

[Константин ВАРБ]

Азот сам вполне сильный окислитель, углерод окисляет за раз: циан и дициан вполне наблюдаемое явление в атмосферах планет.

[Константин ВАРБ]

… и последнее (хотел дополнить предыдущее сообщение).
Даже если очень сильно стукать по поверхности Марса астероидами, все равно не удастся «выбить» кислород из окислов.

P.S.
Не будет в условиях Марса никакого фотосинтеза азота и кислорода.

Из окислов не, но там обязаны быть перекиси, и нитраты которые разложатся при температуре.

А вот по поводу биофотосинтеза соглашусь: нужна ВОДА, много воды, ну или водород.
Без привнесения материала комет никакого даже исскуственного терраформинга не будет (ну если конечно на Марсе не существует огромных литосферных океанов.)
Но надо проводить сейсмоисследования и бурить - бурить - бурить....

[Arton]

там обязаны быть перекиси, и нитраты

НЕ обязаны.

В условиях Марса атмосферный азот ничем не будет связываться.
А вот в современных условиях Венеры, например, углекислый газ очень хорошо будет связываться с аммиаком:

СО₂ + 2NH₃ → (NH₂)₂CO + H₂O

Примечательно, что современные параметры атмосферы Венеры (температура и давление) близки к пределу прерывания этой реакции.
Так что есть основания полагать, что поверхность Венеры «залита» мочевиной (пищевая добавка E927b). Но Марсу подобное никогда не грозило.

P.S.
Да и литосферным океанам на Марсе взяться неоткуда (так, что особо можно и не бурить).

[EvilShurik]

Вообще-то под действием солнечного ветра в верхней части атмосферы Марса будут образовываться изоцианаты - N + CO = CNO- и т. д.

А вот в грунте Марса они могут окисляться перхлоратами до нитратов.

На Венере же для подобного механизма связывания азота и любого другого слишком жарко.

[Arton]

под действием солнечного ветра в верхней части атмосферы Марса будут образовываться изоцианаты - N + CO = CNO- и т. д.

Могут – еще не означает, что будут.
Вопрос о том, могла ли атмосфера Марса (земного типа) оказаться связана в поверхностных породах этой планеты? Ответ – нет. Точно так же как и гидросфера Марса не могла быть «связана» и остаться на планете.

[Константин ВАРБ]

Вопрос о том, могла ли атмосфера Марса (земного типа) оказаться связана в поверхностных породах этой планеты? Ответ – нет. Точно так же как и гидросфера Марса не могла быть «связана» и остаться на планете.

Атмосферы "земного типа" на Марсе точно не было, да она там и не нужна. Состав 10-20% СО2 30-40% N2, до 40-50% О2  после тысячелетнего терраформинга, давление пол атмосферы, сухой холодный климат, стада мамонтов и шерстистых носорогов в умеренных широтах.  Обитаемый экваториальный пояс с ровным полупустынным климатом.
Обитаемая для активной жизни зона сопоставимая со всей Евразией. Не нужно заливать Марс как каток!

Соотношение азота и углекислого газа очень сильно выпадает из закономерностей для планет земного типа. А кислорода много больше. На Земле атмосфера сильно деградировала из-за огромных запасов свободной воды (основной поглотитель СО2) и осаждением его в виде карбонатов, или углеводородов с выделением О2. По отношению к Азоту общее соотношение  О2 плюс СО2 не должно на планетах земной группы сильно различаться.
Лежит связанным в почве Марса не только азот, но и кислород в преогромных количествах.

[Arton]

10-20% СО2 30-40% N2, до 40-50% О2  после тысячелетнего терраформинга

Где взять эти самые 10-20, 30-40 и 40-50% для «тысячелетнего терраформинга».   
Если из поверхностных слоев, то они туда сначала должны были бы попасть. И не иначе как из исходной марсианской атмосферы «земного типа». Плюс исходная же гидросфера Марса (опять же землеподобная). Так дело как раз в том, что ни бывшая атмосфера Марса, ни его бывшая гидросфера не могли «связаться» в поверхности Марса. Увы…

[Константин ВАРБ]

10-20% СО2 30-40% N2, до 40-50% О2  после тысячелетнего терраформинга

Где взять эти самые 10-20, 30-40 и 40-50% для «тысячелетнего терраформинга».   
Если из поверхностных слоев, то они туда сначала должны были бы попасть. И не иначе как из исходной марсианской атмосферы «земного типа». Плюс исходная же гидросфера Марса (опять же землеподобная). Так дело как раз в том, что ни бывшая атмосфера Марса, ни его бывшая гидросфера не могли «связаться» в поверхности Марса. Увы…

Arton по отчётам о хождениях марсианских роверов у меня складываются 2 версии:
1) Группы исследователей собраны их дилетантов и идиотов.
2) Все необходимые (для жизни) ресурсы на Марсе лежат везде и равномерно в  достаточных объёмах, потому ищут всякую экзотику и воду (которой по факту современного состояния Марса реальная нехватка в верхних слоях грунта, это и с Земли хорошо понятно).

Какая из двух версий Вам кажется правдоподобней?

Объёмы марсианского (атмосферного) азота и кислорода в грунте должно быть не менее метра по всей поверхности  в перерасчёте на селитру.

[Arton]

№1 и №2 практически равноценны, потому трудно выбрать между ними.
Могу лишь сказать, что, на мой взгляд, идея «выбить» (астероидными ударами) из поверхностных пород кислород для восстановления атмосферы Марса (в деле «естественного терраформинга»),
 представляется ничем необоснованным проектом.
Например, глядя на современную Венеру, трудно (в разрезе данной концепции) отделаться от ощущения, что по этой планете кто-то уже подобным образом «постучал». Причем, постучал так, что Венера остановила (более чем) свое осевое вращение, но вместо кислорода с «поверхности» в атмосферу этой планеты «вывалился» углекислый газ, и, своим парниковым эффектом, выпарил всю гидросферу Венеры.

[Dem]

Arton по отчётам о хождениях марсианских роверов у меня складываются 2 версии:

Глубоко копать техника пока не позволяет,  а ничего путного на поверхности всё равно не найдёшь.

[Константин ВАРБ]

№1 и №2 практически равноценны, потому трудно выбрать между ними.
Могу лишь сказать, что, на мой взгляд, идея «выбить» (астероидными ударами) из поверхностных пород кислород для восстановления атмосферы Марса (в деле «естественного терраформинга»),
 представляется ничем необоснованным проектом.
Например, глядя на современную Венеру, трудно (в разрезе данной концепции) отделаться от ощущения, что по этой планете кто-то уже подобным образом «постучал». Причем, постучал так, что Венера остановила (более чем) свое осевое вращение, но вместо кислорода с «поверхности» в атмосферу этой планеты «вывалился» углекислый газ, и, своим парниковым эффектом, выпарил всю гидросферу Венеры.

С Венерой там сложные проблемы.
Вероятно, в значительном количестве при формировании планеты водорода и да и воды там не было никогда. Водород, вероятно, приобретён позднее и очень  обогащённый дейтерием. Но многое там надо рассчитывать по аргону, лёгких изотопы там практически соответствуют солнечному плюс скорость довесок 40го из недр.
Цитата из Вики:
(Атмосфера Венеры состоит в основном из углекислого газа, а также небольшого количества азота и других рассеянных элементов. Количество азота по сравнению с количеством углекислого газа относительно невелико, но поскольку атмосфера Венеры значительно плотнее, чем атмосфера Земли, то общее содержание азота на Венере примерно в четыре раза больше, чем на Земле (при этом содержание азота в земной атмосфере составляет 78 %, а в венерианской — 3,5 % )
Это как бы первое дополнение к статье см. ссылку http://stp.cosmos.ru/index.php?id=1137&tx_ttnews%5Btt_news%5D=4998&cHash=3c3273c08b32128fe98d7877ff5491f4
Второе дополнение-комментарий, это то, что из-за кислорода (ли?) верхние слои атмосферы у Земли очень горячие в отличие от Венеры и Марса и водород и не только он с Земли утекает.  (Но Земля его не хило и набирает магнитным полем).

По поводу же самого Марса есть 2 варианта терраформирования:
Это сделать из него дорогостоящий тропический курорт подняв давление до нескольких земных атмосфер, или превратить его в рабочую площадку с сухим холодным высокогорным континентальным климатом, но с промышленным потенциалом выше чем у Земли.
Второй вариант  и дешевле и реальней и предпочтительней.

Для превращение его в главную промышленную базу следующего тысячелетия, желательно бы исследовать его вначале, а потом сбрасывать на него при первой же возможности кометы (желательно ретроградные) до создания на нём постоянной колонии. 

Ах, упала бы на него комета этого года, то можно было бы уже буквально со следующей станцией отправить земные организмы для первичного терраформинга.

Правда с кометами главное не перестараться, а то потом от цианидов весь верхний грунт чистить придётся.

Но главное, Марс, он рыхлый, в литосфере и воды, и газа, да вероятно и нефти – хоть залейся. 

[Константин ВАРБ]

Arton по отчётам о хождениях марсианских роверов у меня складываются 2 версии:

Глубоко копать техника пока не позволяет,  а ничего путного на поверхности всё равно не найдёшь.

Не техника, а... (ох не буду широко комментировать, а то мне опять за политику модератор вставит  , но по Рейкьявику мы с американцами уже в прошедшем десятилетии на Марс слетали , вся надежда теперь только на Китай да на Индию

Как мне помнится, когда по Марсу коробка из под обуви ползала, то это освещалось, как небывалый прогресс американского нанотеха   

Понятно что нужна и тяжёлая машина на поверхности,  да не одна, и многочисленные станции, и хорошая орбитальная группировка, прежде всего для того, чтобы там что либо понять, и начать делать подготовку к пилотируемому полёту с исследовательскими целями.
Реальный ИИ ещё не скоро появится. Поэтому пока там не высадятся не просто люди, а умные и хорошо подготовленные специалисты и не отберут что надо для проверки на Земле: полной ясности не будет. 

[Arton]

Вероятно, в значительном количестве при формировании планеты водорода и да и воды там не было никогда.

Еще более вероятно, что воды на Венере изначально было не меньше чем ныне на Земле.

что из-за кислорода (ли?) верхние слои атмосферы у Земли очень горячие

Верхние слои атмосферы (судя по всему, вы имеете в виду термосферу) нагреваются до двух тысяч градусов за счет поглощения солнечной энергии

В нижней части термосферы рост температуры в сильной мере обусловлен энергией, выделяющейся при объединении (рекомбинации) атомов кислорода в молекулы (при этом в энергию теплового движения частиц превращается энергия солнечного УФ-излучения, поглощённая ранее при диссоциации молекул O2).

Но главное, Марс, он рыхлый, в литосфере и воды, и газа, да вероятно и нефти – хоть залейся.

В литосфере Марса газа еще меньше чем льда, а нефтью, вообще, даже не пахнет.

[LonelyWanderer]

Решил создать тему, конкурентную терраформированию Нептуна.  Нептун - понятно, большая планета, много места для людей, если газы оттуда неким образом убрать, то получится планета океан прямо как в фильме "Водный мир".
Но мне кажется, есть альтернатива тем гигантским затратам, которые это влечёт, с эффектом не меньшим, и даже большим. Ну или не альтернатива, а дополнение.

Нептун, конечно, большая планета, и если после дегазации он будет в 2 раза больше Земли, то это, в 4 раза больше обитаемой площади. Но массы вещества, перемещаемые для достижения этих целей - в 17 раз больше, чем масса Земли, тогда как логика подсказывает, что точно такого же этого же эффекта можно достичь перемещения всего 4 масс Земли. При этом я еще закрываю глаза на то, что его нужно как то подвинуть, не трогая Юпитер и Сатурн, иначе вообще труба дело. Отсюда буду развивать эту тему.

Итак, предлагаю такой вариант терраформации СС, максимально использующий внутреннее пространство солнечной Системы с созданием нескольких обитаемых планет.

Идея такова, вместо 1 земной орбиты с 1 обитаемой планетой можно получить минимум 4 планеты с комфортным климатом, если одна пара планет будет распологаться на орбитах между современными венерианской и земной, а вторая пара планет - между современными марсианской и земной.

Как этого достичь. Как известно, всего во внутренней части СС  как раз 4 планеты, которые можно использовать как основы.

Основные этапы:

1. Марс необходимо  сделать спутником Земли, и сделать это так, чтобы он своим тяготением, своей массой поднял орбиту Земли. Для этого нужно увеличить массу Марса (и заодно наполнить его водой и атмосферой). Для этого мы сбрасываем на него внешние ледяные тела СС таким образом, чтобы при столкновениях Марс понижал свою орбиту. К моменту, когда Марс и Земля начнут сильно гравитационно влиять друг на друга, Марс будет достаточно велик и наполнено водой и газами (т.к. внешние тела СС богаты этим) для его последующего удачного терраформирования.. Марс начнёт притягивать Землю и наоборот. В процессе регулируемого (новыми столкновениями) людьми сближения планет, Земля должна подняться с 150 до 180 млн.км., а Марс опустится с 200-240 млн, соответственно до 180.. Затем Луну столкнуть с Марсом, но при этом их орбиты должны быть не сильно вытянутыми вокруг Земли, дабы образовавшиеся осколки не попали на Земли, а образовали кольцо, которое постепенно осядет на Марс.
Итог: Марс и Земля становятся двойной планетой. Обе планеты будут обладать прохладным климатом. На Земле будет ледниковье. На земном экваторе, возможно будет тайга, в земных тропиках - тундра, а в умеренном поясе будут начинаться ледники, вероятно доходящие до Средиземного и Черного морей, и до Мексиканского залива в Америке..
Марс будет планетой-океаном, со сплошным океаном. Скорее всего на экваторе там будут условия примерно как в Течении Западных Ветров вокруг Антарктиды, а со средних широт будут начинаться ледовые поля.
Но тем не менее, обе планеты будут пригодны для обитания людей. Но в целом, они будут менее комфортны для жилья, чем другая пара, о которой сейчас.

2. Венера и Меркурий. Как вы догадались, Меркурий нужно сделать спутником Венеры. Но в отличии от предыдущей пары, их сблизить будет посложнее, т.к. Венеру нужно не опускать навстречу гравитационному влиянию Меркурия, а поднимать на высвободившееся место после поднятия Земли, что будет сложнее.
Столкновения ледяными планетоидами СС в отношении Венеры нужно производить максимально эффективно, чтобы она не сильно выросла в массе, ведь при последующем поднятии и выводе на орбиту Меркурия, тот будет опять опускать Венеру вниз, а Венера итак достаточно велика и есть опасность сделать её атмосферу слишком тяжелой, что усложнит её утилизацию (в карбонаты и т.д). Поэтому в отношении Венеры нужно применять очень жесткие столкновения с гиперболическими (выходящими от Солнца) траекториями, чтобы КПД от столкновений в пересчете масса/энергия было максимальным.
Также поднимаем Меркурий, пополняя его массой, газами и водой, и выводим на орбиту вокруг Венеры.  Так как Землю мы поднимем на 30 млн.км, то и Венеру примерно на столько же сможем  поднять - со 108 до 138 млн. км. Как видно, Венера будет лишь немного ниже, чем сегодня Земля, лишь на 8%. И Венера и Меркурий будут получать лишь на 18% больше тепла, чем сегодня получает Земля. Что определяет их будущий климат. Меркурий будет планетой с очень глубоким океаном, Венера - тоже сплошной океан, но не столь глубокий, хотя все равно в сотни километров глубиной. Условия на поверхности - от жаркого земного тропического океана с температурами порядка 30-35 градусов, а на полюсах незамерзающий приполярный океан, примерно как в Течении Западных Ветров, или как на экваторе Марса.

Как видно, можно получить 4-кратное увеличение обитаемой площади, точно также, как и при выпарении Нептуна, но путем перемещения всего-лишь 2-х масс Земли с внешних областей СС, тогда как в отношении Нептуна нужно оперировать мало того, что 17-ю массами, так ещё и технически куда сложнее. Да и на 4-х планетах гораздо безопаснее в плане какой-нибудь катастрофы, войны, зомби-апокалипсиса на одной из планет.

Ниже привел схему орбит, как это должно выглядеть. Орбиты в масштабе, планеты относительно орбит - нет. Справо как расположены планеты сейчас, слева - после терраформирования.

[LonelyWanderer]

Хочу добавить, что Меркурий, возможно, лучше вобще не трогать, т.к. он сильно будет тянуть Венеру вниз тогда как её тоже нужно поднимать. И тогда лучше начать формировать новый спутник Венеры с нуля, путём сначала вывода на её орбиту планетоида, а потом столкновениями. Тогда задача резко упрощается и результат улучшается. Венеру можно будет подвергнуть минимальному количеству столновений с ледяными планетоидами, а повышать её орбиту - через воздействия с её новым формирующимся спутником. Тода достижимо Венеру сделать даже не планетой-океаном, а аналогом Земли - с океанами и материками, только лишь несколько более тёплыми (без полярных ледников, там будет, скорее всего тундровая растительность).
Ну а сформированный спутник Венеры, будет, конечно, планетой-океаном, причем чрезвычайно глубоким, самым глубоким из всех 4-х планет, с глубиной океана порядка 2 тысяч километров.

[shuricos]

Так как Землю мы поднимем на 30 млн.км, то и Венеру примерно на столько же сможем  поднять - со 108 до 138 млн. км.

А как это будет "стыковаться" с правилом Тициуса-Боде?