Pytanie:
Czy terraformacja Marsa byłaby możliwa?
Chris Loonam
2013-07-22 19:51:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mars to planeta powszechnie przywoływana w kontekście terraformowania. Nawet gdybyśmy zdołali pokonać wszystkie bariery ekonomiczne i w jakiś sposób stworzyć gęstą atmosferę, czy brak pola magnetycznego na Marsie powstrzymałby jakiekolwiek próby jego terraformacji? Czy atmosfera została zniszczona przez wiatr słoneczny?

Cztery odpowiedzi:
#1
+44
RhysW
2013-07-22 20:00:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bez pola magnetycznego wszelkie zmiany, które robimy, wydają się tymczasowe. Tworząc atmosferę, zostanie ona rozdarta przez podwójne wiatry słoneczne.

Podwójne wiatry słoneczne są najgorsze i występują w około 15% przypadków. występuje, gdy szybsza fala słoneczna łapie wolniejszą i przetacza się w jedną większą falę.

I zdarza się to często, bardzo często!

Pierwszy Edberg i jego koledzy zidentyfikowali 41 podwójnych fal słonecznych fale cząsteczkowe i słoneczne potężne fale cząsteczkowe z tak zwanych koronalnych wyrzutów masy w latach 2007-2008 wykryte przez sondę kosmiczną Advanced Composition Explorer (ACE), która monitoruje pogodę kosmiczną w pobliżu Ziemi. Następnie zidentyfikowali 36 takich samych zdarzeń, które uderzyły w Marsa w danych Mars Express.

Cienka atmosfera pozostała na Marsie jest spowodowana niewielkimi ilościami chronionymi na każdym biegunie przez pozostałości pól magnetycznych, (które wciąż istnieją na biegunach).

Teraz słyszę, jak pytasz, dlaczego Wenus ma gęstą atmosferę, a Mars nie?

Mars jest znacznie mniejszy niż Ziemia i Wenus oraz istnieje teoria (nie jest to jednoznaczne), że jej ciekły rdzeń zewnętrzny ochłodził się i zestalił, co miało dwojaki wpływ na Marsa.

Po pierwsze oznaczało to, że duże wulkany wyginęły, a bez płynnego jądra nie pozostało nic do wyrzucenia. Wulkany były odpowiedzialne za produkcję dużej ilości gazów uwalnianych do atmosfery, podobnie jak były na Ziemi miliony lat temu. Bez nich nic nie mogło uzupełniać atmosfery.

Po drugie oznaczało to, że pole magnetyczne powoli zanikało we wszystkich miejscach poza biegunami, które nadal zachowują małe pole magnetyczne. Oznaczało to, że te podwójne fale słoneczne, o których wspominaliśmy wcześniej, rozrywają teraz resztki atmosfery z Marsa.

Ze względu na Wenus, Wenus nie ma już pola magnetycznego, pomimo powszechnego przekonania, chociaż wiatry słoneczne oderwały wszystkie lżejsze warstwy wodoru i tlenu. W tej chwili nie wiem, dlaczego wiatry słoneczne nie są w stanie oderwać pozostałych gazów, chociaż myślę, że może to być spowodowane tym, że są one większe i cięższe, takie jak warstwy dwutlenku węgla i kwasu siarkowego, które tworzą dziś atmosferę Wenus.

Teoretycznie można więc uformować Marsa w terrę, wytwarzając atmosferę szybciej niż jej oderwanie, tak jak próbowały to zrobić wulkany, ale będzie to kosztowne i wymagające dużej ilości zasobów i nie jest warte tego w porównaniu do kopułę tam i wypełniając ją powietrzem.

Mówiono kiedyś o likwidacji rdzenia za pomocą eksplozji termojądrowej, ale znowu mówiono bardzo drogo i trudno.

Gdyby można było ponownie uruchomić rdzeń, zakładając, że zatrzymał się i zestalił, wówczas pole magnetyczne powinno się uzupełnić, a atmosfera pozostanie w miejscu, gdy zostanie wytworzona, ale ryzyko i koszty są szalenie wysokie w porównaniu z znalezienie planety, która już ma pole magnetyczne.

Brak pola magnetycznego nie powstrzymał naszych prób, ale odwrócił je czas z powodu tych podwójnych fal słonecznych.

Brak pola również nie zatrzymałby promieniowania, więc każde życie, takie jak drzewa, umarłoby bardzo szybko, gdy zostało wystawione na ten niewchłonięty poziom.

Więc tak, Mars tworzący terrę jest teoretycznie możliwy, ale praktycznie nieprawdopodobny. Bardziej prawdopodobne jest znalezienie biokopuł na planetach bez atmosfery, dopóki nie znajdziemy prostego sposobu na regenerację pól magnetycznych.

Ta odpowiedź wyjaśnia, dlaczego Wenus nadal ma atmosferę: http://astronomy.stackexchange.com/a/640/2093
Jeśli Wenus ma indukowane atmosferyczne pole magnetyczne, to może Mars może być tak zaprojektowany, aby je mieć? Nie mówię, że to będzie łatwe, ale może być możliwe.
Jeśli masz możliwość stworzenia atmosfery w pierwszej kolejności; zakłada to technologię na poziomie science fiction. Nie ma sensu spekulować na temat pól magnetycznych, gdy osiągniesz ten nieznany poziom.
Ta odpowiedź jest raczej rozczarowująca. Utrata atmosfery spowodowana wiatrami słonecznymi ma miejsce w geologicznych skalach czasowych. Uzupełnianie atmosfery byłoby prostą sprawą (w porównaniu z prawie każdym innym aspektem terraformowania) i wymagałoby tego tylko co kilka milionów lat.
Ponadto planetarne pole magnetyczne nie jest jedyną rzeczą, która zatrzymuje promieniowanie. Atmosfera też to robi. To dlatego astronauci na ISS (na przykład) otrzymują więcej promieniowania niż ci na powierzchni Ziemi: są chronieni przez pole magnetyczne Ziemi, ale nie przez atmosferę. Wyjaśniono to tutaj: https://en.wikipedia.org/wiki/Health_threat_from_cosmic_rays. Zagęszczająca się atmosfera Marsa zapewniłaby przynajmniej pewną ochronę przed promieniowaniem.
#2
+22
PearsonArtPhoto
2013-08-07 18:19:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Korzystając swobodnie z drugiego wydania „ The Case For Mars”. Oto kilka faktów, które pomogą w dyskusji.

  1. Na biegunach znajduje się znaczna ilość dwutlenku węgla, który, gdyby cały się stopił, znacznie zagęściłby atmosferę.
  2. Istnieje teoria, że ​​wzrost temperatury o 4 stopnie Celsjusza na biegunie południowym (długotrwały) wywołałby efekt cieplarniany ucieczki, bardziej drastyczny niż przewidują scenariusze globalnego ocieplenia Ziemi.
  3. Tak naprawdę nie wiemy, ile gazu Mars traci każdego dnia, ale jest na pewno część strat.
  4. Brak pola magnetycznego w znacznym stopniu przyczynia się do strat atmosfery na Marsie.
  5. Poziomy atmosfery zmieniają się gwałtownie w wyniku wymiany gazu między biegunami podczas zmian pór roku. Ten poziom wynosi 30%. Uważam, że odpowiada to 30% @RhysW cytowanej w jego odpowiedzi, ale powraca regularnie.

Podsumowując, pewien poziom terraformacji na Marsie jest całkowicie możliwy. Prawdopodobnie musielibyśmy okresowo uzupełniać atmosferę, być może raz na tysiąc lub dziesiątki tysięcy lat. MAVEN odpowie na wiele pytań bez odpowiedzi (a konkretnie, jakie jest tempo utraty atmosfery na Marsie).

Mały punkt do dodania, ale nie sądzę, żeby na Marsie było „aż tyle” zamrożonego CO2. Z pewnością jest ich trochę, ale szybko sprawdź, Mars ma około 24 biliony ton CO2 w swojej atmosferze (może wahać się nawet o 25% w sezonie - więc jest to niezłe wyzwanie). I odkrycie ogromnej ilości suchego lodu w jeziorze - (jezioro Superior, 12 100 km ^ 3) - czyli mniej niż połowa tego, co już znajduje się w atmosferze. Zależy to, co masz na myśli, mówiąc „znacznie gęstnieje”, ale może to oznaczać, że ponad połowa CO2 na Marsie znajduje się już w atmosferze. Źródła do naśladowania:
Atmosfera Marsa, 25 teraton (z czego 96% to CO2) http://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Mars Nowe odkrycie, więcej CO2 niż myśleli (Lake superior size): http://content.time.com/ czas / zdrowie / artykuł / 0,8599,2067286,00.html - sugeruje, że stopienie CO2 podwoiłoby atmosferę (wciąż bardzo cienką jak na standardy ziemi)
#3
+1
Zoltán Schmidt
2013-07-30 16:35:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Globalne terraformowanie kosztowałoby niesamowitą ilość energii, pracy i pieniędzy, ale myślę, że jest to możliwe, zaczynając od kilku gigantycznych kopuł, które działają jak zielone domy dla roślinności, a następnie łącząc je z dodatkowymi tunelami dla szklarni, a następnie powoli się rozszerzając im. Terraformuje powierzchnię, ale bez ochrony kopuł byłaby bezużyteczna.

Dodanie ogromnej ilości tlenu, azotu, ozonu, dwutlenku węgla i innych składników pomogłoby w wytworzeniu ciśnienia i składu powietrza na nieśmiercionośną - roślinność pomogłaby uczynić tę metodę łatwiejszą, uwalniając wytwarzany przez nią tlen. Następnie kopuły mogą zostać usunięte.

To tylko moja teoria i może być całkowicie bezużyteczna, więc nie krępuj się. Myślę jednak, że jest to możliwy sposób terraformowania.

#4
  0
Mago
2013-08-13 14:03:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Powiedziałbym, prawdopodobnie "nie".

Mars ma teraz cienką atmosferę z powodu pola magnetycznego i ze względu na swoją masę (1/10 ziemskiej). Grawitacja planety zależy od jej masy i to grawitacja utrzymuje tam atmosferę.

Dlatego jeśli chcesz mieć atmosferę podobną do ziemskiej, powinieneś mieć pole magnetyczne Ziemi i jego grawitacja. W przeciwnym razie stopniowo stracisz atmosferę. Oznacza to, że atmosfera musi być sztucznie utrzymywana, co znowu jest kwestią kosztów (zakładając, że mamy technologię do jej wytworzenia ...).

Zauważ, że Wenus ma a) mniejszą masę niż Ziemia; b) brak pola magnetycznego; ale c) dużo gęstsza atmosfera! Więc to nie jest tak proste, jak powiedziałeś.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...