Атмосферное давление на Венере

[druggist]

Известно, что атмосферное давление на Венере почти на два порядка(в 92 раза) больше, чем на Земле. Полного и ясного объяснения этому факту в интернете так и не удалось найти. Есть ли какие-либо ресурсы в и-нете на эту тему, желательно, с оценками физических величин?

[sergey zhukov]

druggist
Что нужно объяснить? Почему на Венере высокое атмосферное давление? Потому что там гораздо больше газа в атмосфере.
Почему там гораздо больше газа? Я слышал, дело в том, что Венера находится слишком близко к Солнцу. И если на Земле выделившийся из вулканов водяной пар конденсировался в воду, а углекислый газ (тоже из вулканов) растворился в ней, связался в различные минералы и выпал из атмосферы, то на Венере выделившаяся вода не конденсировалась из-за высокой температуры и углекислый газ не растворился в ней и не связался в минералы, а вместо этого остался в атмосфере и способствовал еще большему увеличению температуры на планете. Поэтому на Венере так много углекислого газа в атмосфере. На Земле могло быть то же самое, но немного не хватило тепла. Примерно так я это себе представляю по результатам знакомства с разными источниками.

[druggist]

sergey zhukov в сообщении #1614384 писал(а):

водяной пар конденсировался в воду, а углекислый газ (тоже из вулканов)

Это известный факт, что вулканы это основной источник водяного пара и углекислого газа? И в каком соотношении они выделяются? А связывание углерода растениями( на Земле) играет(играло) заметную роль при установлении величины земного атм. давления?

[sergey zhukov]

druggist
Ну, сказал, как сам представляю. Не углублялся.

[Ende]

Тема перемещена из форума «Беседы на околонаучные темы» в форум «Астрономия»
Причина переноса: тематика.

[Anton_Peplov]

Не так важно, откуда берется углекислый газ - из вулканов или откуда-то еще. Важно, что на планетах земной группы много окисленного углерода. Причины этого банальны: много углерода и много кислорода, а они легко вступают в реакцию.
Этот окисленный углерод существует либо в форме углекислого газа, либо его водного раствора (угольной кислоты), либо карбонатов - в разных пропорциях, в зависимости от температуры. Если температура повышается, то углекислый газ выделяется из раствора и карбонатов. Но он создает парниковый эффект, отчего температура повышается еще больше. За некоторым "пределом устойчивости" (почему этот предел существует - отдельный непростой вопрос) возникает положительная обратная связь, так что весь имеющийся на поверхности планеты окисленный углерод мобилизуется в атмосферу в форме углекислого газа. Так и получается венерианская температура и давление.

[Евгений Машеров]

Массу атмосферы Венеры оценивают в $4.8\cdot10^{20}$ кг. На 96.5% это углекислый газ. Это примерно $1.3\cdot10^{20}$ кг углерода. Содержание углерода на Земле оценивают в 720 ppm к общей массе, что для Венеры даст $3.5\cdot10^{21}$, то есть в атмосфере порядка 1/30 общего количества углерода.
Так что вопрос не отчего на Венере так, а отчего на Земле не так. Потому, что углекислый газ связался и ушёл из атмосферы. Во-первых, в виде карбонатов (кальция, магния и прочих), во-вторых, в виде органики (угля в первую очередь, но также нефти, газа, торфа, сланцев, и, разумеется, нас с Вами и всей прочей живой органики). Карбонаты при нагревании разлагаются с выделением $CO_2$, образующиеся окислы могут реагировать с $SiO_2$ или $SO_2$. Это требует высокой температуры, но она на Венере есть (собственно, в печи для обжига известняка температура должна быть выше, но, видимо, реакция при венерианских тоже идёт, только медленно).

[bondkim137]

Евгений Машеров
Очень интересно. Не знаете, есть ли работы, оценивающие вклад подобного неустойчивого поведения углекислого газа в атмосфере планеты на размер обитаемой зоны? Может быть, температурное окно обитаемой зоны уже, чем 0-100 градусов? - и начиная условно с 70 градусов средней температуры на каменной планете земного типа за миллиард лет углекислый газ сделает из 70 градусов 500?

[Евгений Машеров]

Увы, не располагаю такими исследованиями. Могу только заметить, что, помимо парникового эффекта, важно и поступление энергии от Солнца, а для Земли ввиду большего расстояния оно примерно вдвое меньше. И хватит ли этого на разогрев до полного разложения карбонатов до углекислого газа - не вем. Ну и утеря водорода в верхних слоях атмосферы там выше, а вода способствует фиксации углекислого газа, прежде всего биологической. Но это "общие рассуждения", а на полноценный анализ я не потяну.

[EUgeneUS]

Если посмотреть на состав атмосферы и поверхности, то есть два различия в химическом составе, которые бросаются в глаза:
1. Крайне малое количество воды на Венере. На это могло повлиять два фактора:
а) Отсутствие магнитного поля -> гидролиз воды под действием солнечного ветра -> утеря водорода из атмосферы -> оставшийся кислород окисляет всё, до чего дотягивается, включая серу (откуда облака серной кислоты).
б) Во время Поздней Метеоритной Бомбардировки на Землю накидало воды сильно больше, чем на Венеру.

Это само по себе могло привести к резкому повышению температуры:
а) Испарение воды в атмосферы снижает температуру.
б) Хотя водяной пар один из злых парниковых газов, конденсация его в облака резко повышает альбедо и снижает поглощение света.

2. Почему-то в атмосфере Венеры в относительных величинах сильно мало азота. Сиё для меня загадка.
Азот должен бы играть роль этакого буфера для парниковых газов, уменьшая их концентрацию.
Может быть в абсолютных величинах азота на Венере сравнимо с Землей, но он сейчас теряется фоне огромного количества углекислоты...

[bondkim137]

EUgeneUS в сообщении #1650195 писал(а):

Во время Поздней Метеоритной Бомбардировки на Землю накидало воды сильно больше, чем на Венеру

Почему накидало меньше и накидало ли?

EUgeneUS в сообщении #1650195 писал(а):

Испарение воды в атмосферы снижает температуру

Не работает. Это кратковременный эффект.

EUgeneUS в сообщении #1650195 писал(а):

Почему-то в атмосфере Венеры в относительных величинах сильно мало азота

А в абсолютных? Если в абсолютных - не загадка, то разгадка в количестве дополнительных газов, как выше сказали.

[Евгений Машеров]

EUgeneUS в сообщении #1650195 писал(а):

Почему-то в атмосфере Венеры в относительных величинах сильно мало азота. Сиё для меня загадка.

Азота в атмосфере где-то в четыре с лишним раза больше, чем на Земле (исходя из 3.5% содержания и 93 бар давления; более точный расчёт требует знания распределения газов по высоте). Его относительно мало, поскольку много $CO_2$.
По воде - нет магнитного поля, вода уносится солнечным ветром.