Когда в южном полушарии Марса наступает лето, то в его атмосфере открывается «окно», через которое водяной пар может подниматься из нижних слоев газовой оболочки планеты в верхние.

Большую часть этого водяного пара ветры уносят на северный полюс Марса, где он оседает на поверхности в виде льда, однако некоторое количество водяного пара все же распадается и улетучивается в открытый космос, постепенно лишая красную планету запасов воды.




Группа ученых (Дмитрий Шапошников, Александр Медведев, Александр Родин и Пол Хартог) из МФТИ (Московский физико-технический институт, Россия), Института космических исследований РАН (Россия) и Института исследований Солнечной системы им. Макса Планка (Германия) описала этот необычный марсианский круговорот и выброс в космос части водяных паров в своем исследовании, представленном в журнале Geophysical Research Letters.



По расчетам ученых, много миллионов лет назад Марс был богат океанами, морями и прочими источниками воды. Однако, в течение всего этого долгого времени в верхних слоях атмосферы Марса работал своеобразный природный «насос», с помощью которого происходило обезвоживание красной планеты. На сегодняшний день на поверхности планеты осталось примерно до 20% водной структуры от изначального количества.

В своем исследовании ученые воссоздали модель процесса потери воды Марсом и определили, что этот механизм все еще продолжает работать, причем его функционал подобен насосу. Компьютерное моделирование этого механизма показывает, как водяной пар преодолевает барьер холодного воздуха в средней атмосфере Марса и достигает более высоких слоев. Это, по мнению авторов научной работы, поможет понять, почему Марс, в отличие от Земли, потерял большую часть своей воды.



Краткое описание исследования

Миллионы лет назад Марс был планетой с обширной водной поверхностью, на нем текли реки и даже бушевали океаны. Но время шло, а природный механизм на планете потихоньку уменьшал водные запасы, сильно изменяя поверхность Марса до неузнаваемости.

Сегодня на поверхности Марса можно найти очень немногочисленные участки с замерзшей водой, а в атмосфере водяной пар встречается лишь в следовых количествах. Таким образом, Марс, возможно, на данный момент потерял не менее 80 процентов своего водного запаса.

Причина такой глобальной, а одновременно и долговременной водопотери заключается в том, что в верхних слоях атмосферы Марса солнечное ультрафиолетовое излучение расщепляет молекулы воды на водород (H) и гидроксильные радикалы (OH). А уже после этого процесса происходит безвозвратное улетучивание водорода в открытый космос.

Измерения с помощью научно-исследовательских зондов на орбите Марса и космических телескопов показывают, что даже в настоящее время водяные пары на Марсе продолжают расщепляться и покидать планету таким образом.

Но как и почему это стало возможно?

Ведь средний слой атмосферы Марса, по аналогии с тропопаузой на Земле, должен практически блокировать такое убегание водорода, поскольку на высоте этого слоя обычно уже настолько холодно, что водяной пар превращается в лед.

Чтобы получить ответ на этот вопрос российские и немецкие исследователи провели моделирование, которое раскрыло ранее неизвестный механизм, напоминающий насос.

В их симуляции всесторонне описываются потоки во всей атмосфере, окутывающей Марс: от поверхности планеты до слоев на высоте 160 километров.

Расчеты показывают, что ледяной средний слой газовой оболочки становится проницаемым для водяного пара два раза в день, но только в определенном месте планеты и в определенное время года (в определенной точке орбиты).

Орбита Марса играет в этом процессе решающую роль: путь планеты вокруг Солнца, который длится около двух земных лет, намного более эллиптический, чем у Земли.

В точке, ближайшей к Солнцу (примерно совпадает с летом в южном полушарии) Марс приблизительно на 42 миллиона километров ближе к нему, чем в самой дальней точке орбиты, поэтому лето в южном полушарии заметно теплее, чем в северном.









Когда в южном полушарии Марса наступает лето, то в определенное время дня водяные пары могут локально подниматься с более теплыми воздушными массами и достигать верхних слоев атмосферы.

Там воздушные потоки переносят газ к северному полюсу, где он снова охлаждается и оседает. Однако, часть водяного пара исключается из этого цикла: под воздействием солнечного излучения молекулы воды распадаются, а водород убегает в космос.

Этот необычный гидрологический цикл усиливается еще одной особенностью Марса — огромными пыльными бурями, которые охватывают весь Марс с интервалом в несколько лет.

Гигантское количество пыли, циркулирующей в атмосфере во время такой бури, облегчает транспортировку водяного пара в верхние слои атмосферы.

Последние раз такие пылевые штормы произошли на Марсе в 2007 и 2018 годах, они также были всесторонне задокументированы орбитальными зондами.



Ученые подсчитали, что во время пыльной бури 2007 года в верхние слои атмосферы Марса попало вдвое больше водяного пара, чем это происходит в спокойные для планеты времена.

Поскольку частицы пыли поглощают солнечный свет и, таким образом, происходит их нагрев, то температура атмосферы на Марсе повышается.

Полученная учеными из МФТИ и Института им. Макса Планка модель с беспрецедентной точностью показывает, как пыль в атмосфере влияет на микрофизические процессы, связанные с превращением льда в водяной пар.

Графики и приложения к исследовательской работе:

Рисунок 1. Вертикальный поток водяного пара



Рисунок 1. Сезонные вариации по широтам зонально усредненного вертикального потока водяного пара, смоделированного с использованием усредненных данных по количеству пыли в атмосфере на разных высотах: 0, 30, 60, 90, 120 и 150 км. Положительные значения (восходящие потоки) показаны красным, отрицательные (нисходящие) потоки показаны синим.







Таким образом, нас будут интересовать данные, в основном, в промежутке между Ls = 250? и 270?.

Escape of hydrogen atoms into space near the exobase varies by an order of
magnitude seasonally, maximizing around southern summer solstice (solar longitude Ls ?
270?)


Обозначения на Рисунке 1 и Рисунках далее:

ppmv (parts per million by volume) — это единица концентрации в миллионных долях по объему;

Water vapor — водяной пар;

Altitude — высота над уровнем моря;

Latitude — широта;

Ls — солнечная долгота (solar longitude);

MY28 — Martian Year 28 (измерения во время 28-ого марсианского года);

Basic dust scenario («основной» пылевой сценарий) — использованы усредненные данные по количеству пыли в атмосфере (на основе данных марсианского зонда MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution), автоматической обсерватории «Хаббл», спутника Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) — с прибора Mars Climate Sounder (MCS), прибора PFS – MEX (Planetary Fourier Spectrometer on board Mars Express), аппарата Mars Global Surveyor);

Dust storm (пыльная буря) — использованы данные по количеству пыли в атмосфере в пыльной бури MY28.

Рисунок 2. Концентрация и температура водяного пара



Рисунок 2. Концентрация и температура водяного пара по высоте и широте, смоделированная с использованием усредненных данных по количеству пыли в атмосфере (графики в столбце слева) и в год пыльной бури MY28 (графики в столбце справа), все поля усреднены по зонам и за период между Ls = 250? и 270?, где:

a) водяной пар (темные контуры), водяной лед (белые контуры) и меридиональный поток водяного пара (линии со стрелками, цвет и толщина которых указывают вертикальное направление и величину ppmv соответственно);



(b) то же, как на (а), но для пыльной бури во время MY28;



(c ) график с температурой водяного потока для «основного» пылевого сценария;



(d) то же, как на (с), но для сценария пыльной бури во время MY28, за исключением контурных линий, которые показывают разницу температур между (d) и (c ).



Видно, что во время бурь концентрация водяных паров в верхних слоях больше, а их температура выше.

Рисунок 3. Концентрация водяного пара на разных высотах и в разное время марсианских суток.

Сол — это марсианские сутки. Они чуть длиннее земных и составляют 24 часа, 39 минуты, 35,244 секунды. Год на Марсе равен 669,56 «солам» или 686,94 земным суткам.



Рисунок 3. Высотно-временное распределение отклонений от среднего значения для концентрации водяного пара (цветовые оттенки ppmv) и вертикальная скорость (на контурах, значения в м/с), по данным за период между Ls = 250? и 270? (координаты измерений — Lat 75S. Lon 0).

Положительные значения вертикальной скорости соответствуют восходящим движениям.

(а) «основной» пылевой сценарий:



(b) то же, как на (а), но для пыльной бури во время MY28:



Как видно, на втором графике в верхних слоях появляются больше окон с высокой концентрацией водяного пара с положительной вертикальной скоростью, которые образуют восходящие потоки далее в космическое пространство.

Рисунок 4. Годовой водный цикл.



Рисунок 4. Вертикальное распределение общего содержания воды (пар + лед), полученное:
(а) и (с) — днем и ночью по данным прибора Mars Climate Sounder (MCS), который установлен на аппарате Mars Reconnaissance Orbiter (MRO);





(b) и (d) — днем и ночью по данным из моделирования в исследовании.





На графиках Рисунка 4 выше:

— днем — это по данным в 15:00 дня по марсианскому времени;

— ночью — это по данным в 03:00 ночи по марсианскому времени.

На всех графиках Рисунка 4 значения по долготе и широте были усреднены.

При обработки данных при моделировании выполнялось усреднение по местным временам в периоды 14:00–16:00 и 02:00–04:00.

В заключении своей исследовательской работы авторы резюмируют, что атмосфера Марса более проницаема для водяного пара, чем земная, а раскрытый сезонный круговорот воды в значительной степени способствует продолжению функционирования природного механизма потери водных паров Марсом.

Комментарии (29)


  1. Sun-ami
    12.05.2019 16:09
    +1

    Насколько я понял, краткий смысл статьи: Марс теряет воду, потому что когда в его Южном полушарии наступает лето, при испарении CO2 с его Южного полюса на высоту 90..150км поднимается много мелкой пыли, которая на широте 60 градусов и южнее нагревается солнечным светом и нагревает воздух. Это приводит к тому, что в полдень температура там поднимается до такой, при которой водяной пар не замерзает и не опускается в виде снега ниже, а поднимается до высоты 150 км, где уже не замерзает из-за низкого давления, а расщепляется солнечным ультрафиолетом.
    Соответственно, чтобы потеря воды прекратилась, нужно устранить глобальные пыльные бури. Это можно сделать разными способами:
    1) не допускать замерзания CO2 на Южном полюсе, подняв глобальную температуру или подсвечивая Южном полюс орбитальными зеркалами;
    2) очистить атмосферу от пыли, связав её увлажнением, укрупнением пылинок путём склеивания липкими веществами, стеклования дюн ядерными взрывами, покрытия дюн коркой водяного льда и затем крупным реголитом, сбора из атмосферы и захоронения в крупных кратерах;
    3) собирать пыль возле поверхности во время испарения CO2, например электростатически.


    1. vanxant
      12.05.2019 22:41

      Про стеклование всей поверхности планеты ядерными взрывами это вы мощно задвинули:) Один ядрён-батон может остекловать ну пусть пару гектар, хотя реальные взрывы давали след меньше сотки… Такое даже Маск не предлагал.:)
      Более реалистично выглядит выведение каких-нибудь специальных марсианских бактерий, которые покроют планету плотными бактериальными матами или неким аналогом земной почвы и в будущем могут стать едой для более сложной жизни.


      1. Sun-ami
        13.05.2019 00:12

        Зачем же всей поверхности? Есть районы, покрытые дюнами из мелкой пыли, как раз в высоких широтах — и то нет смысла сплошняком, нужно только основной объём зафиксировать разными методами :) Тут некоторые предлагают углекислый газ из карбонатов взрывами добывать и полярные шапки испарять — по сравнению с этим стеклование пылевых дюн тонкой коркой — это так, мелкий побочный эффект. А вообще — если будет достаточно плотная атмосфера, и достаточно воды — возможно дожди просто смоют всю мелкую пыль с поверхности и потоки воды унесут её в большие водоёмы — то есть вообще ничего специально делать не понадобится.


    1. Zmiy666
      13.05.2019 04:21

      А зачем так сложно? Когда будем отклонять ледяные астеройды из пояса и направлять на марс — все само устаканиться… планета получит воду, от бомбардировки разогреется атмосфера, дожди смоют и прибьют всю пыль, а там уже все зарастет растительностью, что пылить будет нечему. Хотя да… зеркала все же нужны будут, чтоб согревать планету после… можно конечно попробовать сыграть в боулинг и сместить орбиту марса ближе к солнцу, столкнув его с достаточно крупным камнем или несколькими камнями… но хз, что будет легче.


      1. scifinder
        13.05.2019 07:26

        Поближе к Солнцу нельзя — где-то там планета Земля, на ней тоже люди живут.


      1. vba
        13.05.2019 11:44

        Ну или можно просто теми же астероидами затопить всю поверхность Марса, создав там подобие водного мира.


      1. poison85
        13.05.2019 11:51

        В качестве шутки предлагаю уронить на Марс Энцелад. Воды хватит на целый океан. Правда он пробьет кору планеты и человечеству придется ждать много миллионов лет, когда Марс остынет.


        1. CodyLuck
          14.05.2019 08:31

          зато это возможно повысит тектоническую активность планеты, может даже магнитосфера появится. Осталось доставить его от Сатурна


    1. poison85
      13.05.2019 11:48

      Мне кажется, что уже поздно задерживать воду. В статье же написано, что ее остались следовые количества, практически нечего уже задерживать.
      Мне интересно, как ее можно доставить обратно на Марс? Иначе ни о каком терраформировании не может быть и речи. У меня только догадки ронять на планету ледяные кометы. Но тогда рано там строить базы, которые могут быть под угрозой от такой бомбардировки.


      1. Zmiy666
        13.05.2019 13:02

        так марс никому и ненужен, для жизни он непригоден — зачем кому-то промороженный кусок камня, без ресурсов и далеко от земли. У нас есть луна, которая полностью удовлетворит все потребности в ресурсах и пустотном строительстве, в отличии от марса А марс это исключительно блаж — колония там себя никогда не окупит.
        Вот когда у нас не останется стран и будет наконец глобальное правительство, способное целенаправленно вести социальные мегапроекты — только тогда можно будет терраформировать Марс. Потому как других вариантов применения, кроме как дополнительное место для проживания избытка человеков — он не имеет.
        Воды кстати там хватает, но она почти все под землей и в полярных шапках. (там где она образовал лед и не может испариться) Если подогреть Марс до 20 градусов, то внезапно и реки появятся и моря обозначаться… не океаны конечно, но тоже не слабо.


        1. goldrobot
          13.05.2019 14:36

          Так ведь если маркс заполнить водой, то к жизни он станет в какой-то мере пригодным, и возможно существовать там можно будет?
          Меньше пыли и бурь, больше возможностей для выработки энергии от солнечной энергии, достаточно воды для заведения и поддерживания жизни в какихнибудь теплицах. Тоесть необходим определенный уровень начальных ресурсов, а дальше их, возможно, получится найти и на планете?
          Больше проблема в доставке, мне кажется все эти колонии даже на луне просто нереалистичные, мы(человечество) пупок надорвем столько энергии найти, да и вообще материала пригодного в качестве ракетного топлива. А о путешествиях в другие системы и речи быть не может, к сожалению.


          1. Zmiy666
            13.05.2019 18:14

            Эмм. Не. Луна и сейчас уже экономически рентабельна в освоении. И тут самое важное, что она близка к земле, у нее низкая гравитация, есть вода, есть металлы, есть солнечный свет.
            То есть топливо для ракет можно производить там. Да и нужно оно главным образом чтоб взлететь с земли. То-есть уже сейчас вполне реально и относительно недорого собрать небольшой заводик, который бы заправлял челноки кислородом/водородом на луне и отправлял их к земле — это в разы дешевле, чем поднять топливо такой же массы с земли. Организовать регулярные рейсы луна-земля за счет топлива с луны и потихоньку тягать туда оборудование для производства металлоизделий — для постройки корпусов станций и кораблей — большая разница, когда с земли подымают модуль в сборе или только его высокотехнологичную начинку, которую устанавливают уже на орбите — ее вес в десятки раз меньше веса модуля. Да и можно будет наконец лепить огромные конструкции, которые с земли поднять вообще невозможно.


            1. goldrobot
              13.05.2019 19:22

              Тоесть, единоразово (не за одну отправу, а для постройки стартовых мощностей) заправить необходимыми ресурсами луну, построить там линейку заводов и добывающих предприятий, которые добывая ресурсы, на месте, из них же, делали бы одноразовые вагоны и слали их на землю забивая полезной нагрузкой? Так чтоли?
              А всякие хим.элементы расходные получится на ней же добывать? Неужели прямо полностью автономные заводы можно организовать?


              1. Zmiy666
                14.05.2019 01:45

                Да, нужные хим элементы там есть. То есть если говорить о легирующих добавках в металл, то их возможно проще доставить с земли, благо надо их немного. А так кислорода и кремния там навалом, есть люминь, железо, титан, хром и тд. То-есть да, можно создать заводы, которые с помощью тонкопленочных зеркал и высокой температуры (получить в фокусе 6-10к градусов, задача весьма тривиальная, атмосферы там нет и гравитация не мешает) будут разделять горные породы луны на необходимые элементы.
                Сложное производство там смысла не имеет, но вот корпуса для кораблей и станций там делать гораздо выгодней — масса компонентов почти не ограничена. Есть металлы для корпуса и кремний для теплоизоляции. И вывести на орбиту цельный объект массой в 1000 тонн вполне реально, в отличии от земли.
                Кстати с Луны на Землю если что и попадет, то разве что гелий3 (хз сможем ли мы его использовать когда-то) все остальное, добытое на луне, будет оставаться в космосе, потому как на земле ресурсы добыть гораздо дешевле, чем возить с луны, тут именно проблема с выводом полезной нагрузки в космос из-за гравитации Земли. С Земли будут поднимать только высокотехнологичные элементы конструкции и пассажиров — это вполне рентабельно.
                Тут правда еще вопрос Цели. Если строить лунную базу просто так, для Земли — то она себя не окупит вообще никак. На луне нет ресурсов, которые были бы нужны земле в таких количествах, чтоб окупить постройку лунной базы. Для добычи гелий3 база особо то и ненужна. Зато вот для доступа к астероидному поясу без лунной базы и масштабного пустотного строительства — никак, а вот в поясе уже есть то, ради чего стоит стоить базу на луне и корабли.


            1. vanxant
              15.05.2019 04:15

              Эм, а можно про экономическую рентабельность Луны подробнее? Я что-то пропустил?


        1. poison85
          14.05.2019 02:51

          Вообще, наличие полярных ледяных шапок естественно для планет с водой. У нас тоже с нашим относительно теплым климатом они есть Арктика и Антарктика. И на Марсе их наличие будет естественно даже при подогретом климате. Но все равно на Марсе воды не хватает чтобы заполнить атмосферу паром и создать моря.


          1. Sun-ami
            14.05.2019 18:25

            Здесь важно не наличие полярных шапок, а то, что одна из них очень интенсивно испаряется летом, поднимая большое количество пыли очень высоко. То есть ледяные шапки не дадут такого эффекта, а толстый слой замёрзшего углекислого газа с вмёрзшей в него пылью — даёт.


      1. oleg_go
        13.05.2019 16:25

        Запасов воды на Марсе мало, очень мало — по оценкам 60-80 млн.куб.км. Всего в 3000 раз больше озера Байкал или другими словами в 15-20 раз больше чем объем Средиземного моря или в три раза больше чем объем Северного ледовитого океана.

        Ну и если растопить все запасы льда там, то всю поверхность Марса можно покрыть водой глубиной всего то метров 24-30. Ну тоесть всего ничего… буквально мизер…


      1. Sun-ami
        13.05.2019 17:09

        Вообще-то пятая часть исходного количества воды — это довольно много. Есть гипотезы, что в Северном полушарии под песками — целый замёрзший океан. Если обеспечить условия для существования жидкой воды — возможно в некоторых районах смогут жить растения. Но при этом большая часть поверхности останется пустыней. И пылевые бури хоть и ослабнут, но продолжатся, а вода будет теряться больше чем сейчас, потому что её будет больше в атмосфере.
        Можно ронять кометы, и там не только вода, что тоже хорошо. А можно пробить кору, вызвать крупномасштабный вулканизм — в вулканических газах на Земле тоже есть вода. Вопрос в том, сколько воды удастся добавить — возможно, этого будет недостаточно чтобы осадить пыль. Базы нужно строить чтобы изучить Марс — это и для терраформирования поможет — ведь сейчас толком неясно что будет если уронить на Марс что-то крупное. И вообще нехорошо курочить целую планету, не исследовав её хорошо перед этим — ведь исследование даст понимание устройства множества экзопланет, которые похожи на Марс, нынешний или в прошлом. И время для терраформирования ещё не пришло, для начала Марс можно использовать для создания внеземной промышленности, освоения Солнечной системы.


        1. solariserj
          13.05.2019 18:57

          Ронять кометы? А поможет?
          Просто всегда слышу что, на Марсе был океан и много воды, потом она исчезла. Также на Марсе есть огромный ударный кратер Эллада. И у меня постоянно гложет мысль, а не удар кометы/астероида испарило всю воду и атмосферу, остановив тектонические процессы и охладив мантию Марса.


          1. Sun-ami
            13.05.2019 20:27

            Как падение крупного небесного тела может остановить тектонические процессы? Наоборот, оно их активизирует. Марс просто меньше Земли, поэтому остыл быстрее, кора стала слишком толстой, и тектоника и вулканизм остановились. Пока они были — утечка атмосферы постоянно восполнялась за счёт дегазации недр, а когда закончились — атмосфера истоньчилась. С водой, конечно, может быть и иначе, но вроде бы современные данные этого не подтверждают.


          1. yargolubev
            14.05.2019 02:33

            вас гложет это не зря: на марсе есть следы единовременной массовой бомбардировки половины планеты: считается что на него упал один из спутников. Кстати падение Фобоса на марс тоже произойдёт — примерно через 43 миллиона лет.
            Так что ударов атмосфера наоборот вскипела — и в следствие этого улетучилась, а когда ударная зима утихла — моря ( если такие ещё оставались ) замёрзли и их укрыла осевшая пыль.
            Марс красной планетой стал не просто так — он весь покрыт пылью оксидов — результата горения — скорее всего атмосфера была или уже богата кислородом который просто сгорел, или кислород выделялся от массовой бомбардировки кусками спутника.


            1. poison85
              14.05.2019 13:36

              Сейчас вряд ли какая бомбардировка повредит Марсу, сдувать с него уже нечего.


  1. kick_starter
    12.05.2019 20:06
    +1

    Фундаментальная причина, как кажется, всё равно в том, что Марс просто маленький, со слабой гравитацией. Соответственно, молекулы и улетучиваются. А этот «насос», скорее, только деталь общего механизма.


    1. vanxant
      12.05.2019 22:43

      Ну технически даже Земля неспособна удерживать своей гравитацией такие лёгкие газы как гелий, водород и особенно атомарный водород, т.е. обычная тепловая скорость их молекул выше первой космической. Поэтому водорода и гелия в земной атмосфере практически нет.


  1. vanxant
    12.05.2019 22:44

    Это кстати объясняет, как так случилось, что ещё при динозаврах, т.е. по меркам геологии буквально вчера, на Марсе шумели океаны, а потом бац — и он резко высох.


  1. denisshabr
    13.05.2019 10:35

    Я не понял, о какой атмосфере речь? Той, которая сейчас (которой почти нет), или о той, которая была миллионы лет назад, скорее всего более плотная, во времена намного более сильной влажности и океанов?


  1. SomaTayron
    13.05.2019 11:45

    Наиболее интересно оценивать Марс в сравнении с Землей и Венерой. На жизнеспособность атмосферы (не теперешней, а начальной) влияет одновременно и гравитация и плотность планеты, плюс химический состав и удаление от источника энергии. На зантиях я показываю зависимости на изолированных моделях, а потом на их частичном синтезе.

    Так только низкая гравитация не была бы столь критична для Марса, если бы у него была бы выше плотность, хотя бы как у Венеры. Если гравитация интегрально влияет на массу атмосферы, то плотность планеты влияет на коэффициент логарифмического графика ее распределения — чем плотнее планета, тем большая масса атмосферы «прижата» к поверхности планеты (характеризуется по ГОСТУ т.н. «шкалой высоты»).

    Другое противоборство моделей — взаимодействие шкалы высот и удаленности от Солнца. Чем выше плотность планеты, тем на меньшей высоте от ее поверхности наступает разряженность, и когда свободный пробег уже высок (экзобаза), то уже мало что может помешать молекуле (получая энергию от Солнца и почти не теряя ее от соударений) постепенно разогреваться и покинуть планету. Единственный шанс, что находящиеся «снизу» слои «подморозятся», давление несколько снизится — тогда нижним слоям все еще нужно будет для улета иметь 0,2 (среднеквадратично) от второй космической, но поднимаясь вверх к экзобазе они нарушат постепенный разгон верхних молекул и снизят суммарный отток.

    А вот у Венеры ситуация намного интереснее — поверхность горячее Меркурия, но экзобаза сильно охлаждается — причем оба процесса имеют единую природу, тот самый парниковый эффект. Углекислый газ, нагреваемый Солнцем вторично излучает уже в измененном спектре, но сам при этом охлаждается — в итоге поверхность перегревается, а вышестоящие слои сильно охлаждаются, а вовсе не греются.

    Так что единственный реальный параметр, на который хоть как то можно повлиять при терраформировании Марса — молекулярный состав. Газы будут неизбежно иметь относительную «слоистость», поэтому в качестве «наполнителя» придется использовать не азот, а что то потяжелее (но не сильно тяжелее углекислого газа), чтобы «приподнять» парниковый щит и позволить поверхности нагреться. Ну, а выше 44 г/моль уже не подходит одноатомный аргон. Криптон же слишком тяжел, кислород порциально совсем вытеснится.
    В этом и проблема Марса — вытеснить углекислый газ, но не вытеснить кислород методологически трудно осуществимо. А внутреннего тепла у Марса нет, поэтому парниковый щит поднимать однозначно пришлось бы.


  1. gorlatoff
    14.05.2019 17:37

    Почему-то никто ещё не предложил защитить поверхность от ультрафиолета (улетает ведь не вода в чистом виде, а образованный из-за солнечной радиации водород). Предлагаю создание озонового слоя, а ещё лучше — распыление в верхних слоях атмосферы не пропускающего ультрафиолет аэрозоля.