Какая из планет не имеет парникового эффекта. Солнечная система (Астрономия и астрофизика)
В отличие от других планет земной группы, поверхности которых можно было наблюдать с Земли в телескоп, поверхность Венеры нельзя увидеть даже с орбиты, поскольку эта планета окутана мощной облачной атмосферой. Температура у ее поверхности превышает 460°C, давление – почти сто атмосфер, и больше всего Венера напоминает пустыню. На её поверхности плавится свинец, по небу плывут плотные облака двуокиси серы, из которых время от времени выпадают дожди серной кислоты и бьют молнии с частотой в 30 раз большей, чем на Земле. Солнца там не бывает видно никогда- из-за сплошного слоя облаков и сильного рассеивания света плотной атмосферой.
Предполагаемый вид поверхности Венеры в районе горного массива Иштар. На горизонте – пик Маат (11 тыс. м.).
Всё это – последствия катастрофического парникового эффекта, благодаря которому поверхность Венеры не может эффективно охлаждаться. Плотное одеяло атмосферы из углекислого газа удерживает тепло, пришедшее от Солнца. В результате скапливается такое количество тепловой энергии, что температура атмосферы гораздо выше, чем в духовке. На Земле, где количество углекислого газа в атмосфере невелико, природный парниковый эффект повышает глобальную температуру на 30°С. А на Венере парниковый эффект поднимает температуру еще на 400°.
Венера находится ближе к Солнцу и получает от него больше тепловой энергии, однако, если бы параметры атмосферы наших планет были одинаковы, то средняя температура на Венере была бы всего на 60°С выше, чем на Земле. А в районе полюсов там бы существовала вполне комфортная, с нашей точки зрения, температура для проживания - около 20°С. Но небольшая, на первый взгляд, разница в температуре сыграла роковую роль - в какой-то момент на Венере возникла положительная обратная связь: чем больше разогревалась планета, тем сильнее испарялась имевшаяся там вода, тем больше в атмосфере накапливалось паров воды, которые являются парниковым газом… Температура возросла до такой степени, что там стали разлагаться карбонатсодержащие горные породы, в атмосферу пошел дополнительный углекислый газ - он и создал ту самую температуру в 500°С, которую мы сегодня наблюдаем.
Как и современная Земля, Венера некогда была покрыта океанами, но теперь там вода содержится лишь в атмосфере и в густых облаках серной кислоты, окутывающей планету - некогда венерианские океаны выкипели из-за парникового эффекта. Первые два миллиарда лет нагрев планеты сдерживало интенсивное образование облаков. Тогда поверхность Венеры имела умеренную температуру, и на ней вполне могли существовать океаны жидкой воды. Высокая влажность и тепло – нужное сочетание для зарождения жизни...
4,5 миллиарда лет назад, когда Земля только сформировалась, она тоже имела очень плотную атмосферу из углекислого газа - точно так же, как Венера. Этот газ, однако, растворяется в воде. Земля была не такой горячей, как Венера, поскольку она дальше от Солнца; в результате дожди вымывали углекислый газ из атмосферы и направляли его в океаны. Из раковин и костей морских животных возникали горные породы, такие, как мел и известняк, в состав которых входят углерод и кислород. Кроме того, углекислый газ извлекался из атмосферы нашей планеты и при образовании угля и нефти.
Земля и Венера очень похожи: по размерам, плотности, по величине ускорения свободного падения. И общее количество СО 2 на планетах тоже примерно одинаковое. Только на Венере он уже высвободился и находится в атмосфере, а на Земле большая его часть пока еще в связанном состоянии, в виде известняка, мела, мрамора. Это наш основной запас СО 2 .
Породы на Земле тоже могут начать выделять углекислый газ, если их как следует нагреть. На поздних стадиях парниковой катастрофы, если таковая у нас случится, они внесут свою лепту. Но на начальных стадиях гораздо большую опасность представляют другие “природные кладовые” углекислоты. Огромные объемы СО 2 растворены в Мировом океане. Здесь углекислого газа в 60 раз больше, чем сейчас в атмосфере. А по мере повышения температуры растворимость СО 2 в жидкости снижается. Это явление всем известно как «эффект шампанского». Если шампанское холодное - всё нормально. А если его нагреть...
Так вот, если этот закон сработает, и большая часть Мирового океана успеет прогреться до определенных значений, климатические изменения войдут в необратимую стадию - чем больше будет выделяться СО 2 , тем больше будет повышаться температура. А ее рост будет способствовать дальнейшему выделению углекислого газа из океана.
Есть еще один опасный источник СО 2 - метан-гидраты. Это связанное состояние метана и воды, метановый лед. Сегодня его залежи существуют в относительно устойчивом состоянии при низких температурах на больших глубинах. При потеплении эти комплексы становятся нестабильными, начинают разлагаться на метан и воду. А метан - еще более активный парниковый газ, чем СО 2 . Если глубинные слои океана станут прогреваться, метан-гидраты будут самым опасным из всех “полезных” ископаемых.
Всё как на Венере, лавинообразно. Только на Венере это скорее всего имело естественную причину, если, конечно, не предполагать, что когда-то там существовала цивилизация, которая добывала и сжигала венерианские уголь и нефть и в конечном итоге сделала со своей планетой то, что мы делаем сейчас с Землей.
PS Срок жизни исследовательских роботов на поверхности Венеры исчисляется минутами, поэтому пейзаж с молнией мне пришлось смастрячить самому в фотошопе, на основе радарного снимка (1), сделанного с орбиты «Магелланом», и цветной панорамки в оптическом режиме (2), которую успела заснять и передать «Венера-10» перед тем, как скончаться в страшных мучениях.
PPS. Если прямо завтра мы перестанем ездить на машинах и закроем заводы, то количество СО2, которое уже находится в атмосфере, даст нам предельный уровень потепления около 10 градусов. Парниковый газ уже “закачан” в атмосферу, просто свою стабилизирующую роль пока играет тепловая инерция Мирового океана и ледников. Они являются мощным буфером и дают отсрочку катастрофического роста температуры лет на двести. Нам-то хватит...
Парниковый эффект -- повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса.
Садоводы хорошо знакомы с этим физическим явлением. Внутри парника всегда теплее, чем снаружи, и это помогает выращивать растения, особенно в холодное время года. Вы можете почувствовать аналогичный эффект, когда находитесь в автомобиле. Причина его состоит в том, что Солнце с температурой поверхности около 5000°С излучает главным образом видимый свет -- часть электромагнитного спектра, к которой чувствительны наши глаза. Поскольку атмосфера в значительной степени прозрачна для видимого света, солнечное излучение легко проникает к поверхности Земли. Стекло также прозрачно для видимого света, так что солнечные лучи проходят внутрь парника, и их энергия поглощается растениями и всеми объектами, находящимися внутри. Далее, согласно закону Стефана--Больцмана, каждый объект излучает энергию в какой-либо части электромагнитного спектра. Объекты с температурой около 15°С -- средней температурой у поверхности Земли -- излучают энергию в инфракрасном диапазоне. Таким образом, объекты в парнике испускают инфракрасное излучение. Однако инфракрасное излучение не может легко проходить сквозь стекло, поэтому температура внутри парника повышается.
Планета с устойчивой атмосферой, такая как Земля, испытывает практически такой же эффект -- в глобальном масштабе. Чтобы поддерживать постоянную температуру, Земле необходимо самой излучать столько же энергии, сколько она поглощает из видимого света, излучаемого в нашу сторону Солнцем. Атмосфера служит как бы стеклом в парнике -- она не столь прозрачна для инфракрасного излучения, как для солнечного света. Молекулы различных веществ в атмосфере (важнейшие из них -- углекислый газ и вода) поглощают инфракрасное излучение, действуя как парниковые газы. Таким образом, инфракрасные фотоны, излучаемые земной поверхностью, не всегда уходят прямо в космос. Некоторые из них поглощаются молекулами парниковых газов в атмосфере. Когда эти молекулы вторично излучают энергию, которую они поглотили, они могут излучать ее как в сторону космоса, так и внутрь, обратно к поверхности Земли. Присутствие таких газов в атмосфере создает эффект укрывания Земли одеялом. Они не могут прекратить утечку тепла наружу, но позволяют сохранить тепло около поверхности более долгое время, поэтому поверхность Земли значительно теплее, чем была бы в отсутствие газов. Без атмосферы средняя температура поверхности составляла бы --20°С, что намного ниже точки замерзания воды.
Важно понимать, что парниковый эффект на Земле был всегда. Без парникового эффекта, обусловленного наличием углекислого газа в атмосфере, океаны давно бы замерзли, и высшие формы жизни не появились бы. В настоящее время научные дебаты о парниковом эффекте идут по вопросу глобального потепления: не слишком ли мы, люди, нарушаем энергетический баланс планеты в результате сжигания ископаемых видов топлива и прочей хозяйственной деятельности, добавляя при этом излишнее количество углекислого газа в атмосферу? Сегодня ученые сходятся во мнении, что мы ответственны за повышение естественного парникового эффекта на несколько градусов.
Парниковый эффект имеет место не только на Земле. В действительности самый сильный парниковый эффект, о котором мы знаем, -- на соседней планете, Венере. Атмосфера Венеры почти целиком состоит из углекислого газа, и в результате поверхность планеты разогрета до 475°С. Климатологи полагают, что мы избежали такой участи благодаря наличию на Земле океанов. Океаны поглощают атмосферный углерод, и он накапливается в горных породах, таких как известняк -- посредством этого углекислый газ удаляется из атмосферы. На Венере нет океанов, и весь углекислый газ, который выбрасывают в атмосферу вулканы, там и остается. В результате мы наблюдаем на Венере неуправляемый парниковый эффект.
Парниковый эффект – подъем температуры на поверхности планеты в результате тепловой энергии, которая появляется в атмосфере из-за нагревания газов. Основные газы, которые ведут к парниковому эффекту на Земле – это водяные пары и углекислый газ.
Парниковый эффект имеет место не только на Земле. Сильный парниковый эффект – на соседней планете, Венере. Атмосфера Венеры почти целиком состоит из углекислого газа, и в результате поверхность планеты разогрета до 475 градусов. Климатологи полагают, что Земля избежала такой участи благодаря наличию на ней океанов. Океаны поглощают атмосферный углерод, и он накапливается в горных породах, таких как известняк – посредством этого углекислый газ удаляется из атмосферы. На Венере нет океанов, и весь углекислый газ, который выбрасывают в атмосферу вулканы, там и остается. В результате на планете наблюдается неуправляемый парниковый эффект.
На Марсе наблюдаются весьма отчётливые сезонные изменения. Начнём с весны. В соответствующем полушарии весна начинается с таяния полярной шапки со стороны экватора. На месте растаявшего снега появляется тёмное кольцо, окружающее ещё не растаявшую часть шапки. Одновременно в весеннем полушарии начинают всё яснее и яснее вырисовываться моря, озёра и каналы, приобретая зеленоватый или голубоватый цвет. Это заметно не только по непосредственным впечатлениям при наблюдении без светофильтра. Названные образования особенно хорошо выделяются и становятся тёмными, когда их наблюдаешь через красный светофильтр. Через зелёный и особенно через синий светофильтр они, наоборот, расплываются и почти не отличаются от материков.
Оттенок и глубина цвета морей, а в некоторых случаях их площадь и форма изменяются с марсианскими сезонами и из года в год. Главные образования довольно постоянны в своей форме и положении, но сильно меняются в яркости. Вообще они лучше выделяются весною, во время таяния полярной шапки, и постепенно уменьшаются или бледнеют осенью, причём некоторые места меняют свой цвет из зелёного в жёлтый или коричневый, а на некоторых появляются жёлтые острова. Эти сезонные явления доходят до экватора и даже за его пределы.
Все эти изменения в большинстве повторяются с достаточной правильностью при последовательных обращениях планеты вокруг Солнца. В некоторых случаях были более постоянные изменения в контурах образований.
По многолетним наблюдениям Ловелла, улучшение видимости каналов весною также происходит благодаря таянию полярной шапки и распространяется к экватору и дальше за ним. Цвет каналов либо зелёный либо синий. Можно предположить, что мы видим не самые каналы, а развивающуюся вдоль них растительность.
В последние десятилетие словосочетание «парниковый эффект» практически не сходит ни с экранов телевидения, ни со страниц газет. Учебные программы сразу по нескольким дисциплинам предусматривают его тщательное изучение, причем практически всегда указывается его негативное значение для климата нашей планеты. Однако это явление на самом деле намного более многогранно, чем это преподносится обывателю.
Без парникового эффекта жизнь на нашей планете была бы под вопросом
Можно начать с того, что парниковый эффект на нашей планете существовал на протяжении всей ее истории. Такое явление просто-напросто неизбежно для тех небесных тел, у которых, как и у Земли, присутствует устойчивая атмосфера. Без него, например, Мировой океан давно бы замерз, а высшие формы жизни вообще не появились бы. Ученые уже давно научно доказали, что если бы в нашей атмосфере отсутствовал углекислый газ, наличие которого является необходимой оставляющей процесса возникновения парникового эффекта, то температура на планете колебалась бы в пределах -20 0 С, так что речь о возникновении жизни вообще бы не шла.
Причины и сущность парникового эффекта
Отвечая на вопрос: "Что такое парниковый эффект?", в первую очередь следует отметить, что свое название данное физическое явление получило по аналогии с теми процессами, которые происходят в теплице у садоводов. Внутри нее, независимо от времени года, всегда на несколько градусов теплее, чем в окружающем пространстве. Все дело в том, что растения поглощают видимые солнечные лучи, которые абсолютно свободно проходят и через стекло, и через полиэтилен, и вообще практически через любое препятствие. После этого сами растения также начинают излучать энергию, однако уже в инфракрасном диапазоне, лучи которого уже не могут свободно преодолевать то же стекло, поэтому возникает парниковый эффект. Причины этого явления, таким образом, лежат именно в дисбалансе между спектром видимых солнечных лучей и теми излучениями, которые отдают во внешнюю среду растения и другие предметы.
Физическая основа парникового эффекта
Что касается нашей планеты в целом, то парниковый эффект здесь возникает из-за наличия устойчивой атмосферы. Чтобы поддерживать свой температурный баланс, Земля должна отдавать столько же энергии, сколько она получает от Солнца. Однако наличие в атмосфере углекислого газа и воды, которые поглощают инфракрасные лучи, выполняя, таким образом, роль стекла в теплице, вызывает образование так называемых парниковых газов, часть из которых возвращается обратно к Земле. Эти газы создают "эффект одеяла", повышая температуру у поверхности планеты.
Парниковый эффект на Венере
Из вышесказанного можно сделать вывод, что парниковый эффект характерен не только для Земли, но и для всех планет и других небесных тел, обладающих устойчивой атмосферой. И действительно, проведенные учеными исследования показали, что, например, у поверхности Венеры данное явление имеет гораздо более выраженный характер, что связано, в первую очередь, с тем, что ее воздушная оболочка практически на сто процентов состоит из углекислого газа.
> > Парниковый эффект на Венере
Парниковым газом выступает углекислый. Сквозь него проходят разные длины волн, но ему удается эффективно накапливать тепло, функционируя в качестве своеобразного одеяла. Солнечные лучи врезаются в поверхность и пытаются вырваться, но углекислый газ удерживает нагрев. Это как оставить запертую машину под Солнцем, только навсегда
Венера – самый сильный парниковый эффект среди планет Солнечной системы: причины, особенности атмосферы, температура, расстояние к Солнцу, газовая оболочка.
Не все знают, что Венера - самая горячая планета Солнечной системы. Да, несмотря на второе место по расстоянию от Солнца, это невероятно раскаленное место, где постоянная температура замерла на показателе 462°С. Этого хватает, чтобы свинец полностью расплавился. По атмосферному давлению в 92 раза превосходит земное. Но откуда такие показатели? Всему виной парниковый эффект на Венере .
Как работает парниковый эффект на Венере
Исследователи полагают, что раньше Венера сильнее напоминала Землю и обладала низкой температурой и даже водой в жидком состоянии. Но миллиарды лет назад запустился процесс нагревания. Вода просто испарилась в атмосферу, и пространство наполнилось углекислым газом. Поверхность нагревалась, вырывая углерод, который увеличивал количество газа.
К сожалению, парниковый эффект поселился в атмосфере Венеры. Может ли этот сценарий повториться с Землей? Если да, то наша температурная отметка поднялась бы к нескольким сотням градусов, а атмосферный слой стал в сотню раз плотнее.
