Als kleine concentraties kooldioxide genoeg warmte kunnen vasthouden om een ​​opwarming van de aarde te veroorzaken, waarom is Mars koud? De atmosfeer bestaat voor 95% uit koolstofdioxide.

Het recept voor de temperatuur van het oppervlak van een planeet heeft vier hoofdingrediënten:atmosferische samenstelling, atmosferische dichtheid, watergehalte (uit oceanen, rivieren en luchtvochtigheid) en afstand tot de zon. Er zijn andere ingrediënten, inclusief seizoenseffecten of de aanwezigheid van een magnetosfeer, maar deze werken meer als het toevoegen van smaak aan een cake.

Als we naar de aarde kijken, de balans van deze ingrediënten maakt onze planeet leefbaar. Veranderingen in deze balans kunnen effecten tot gevolg hebben die op planetaire schaal voelbaar zijn. Dit is precies wat er gebeurt met de toename van broeikasgassen in de atmosfeer van onze planeet.

Verhoogde concentraties van kooldioxide, methaan, zwavelhexafluoride en andere gassen in de atmosfeer hebben de temperatuur van het aardoppervlak geleidelijk doen stijgen en zullen dat nog vele jaren blijven doen.

Als gevolg hiervan, plaatsen bedekt met ijs beginnen te smelten en extreme weersomstandigheden komen vaker voor. Dit stelt ons voor een steeds grotere uitdaging om ons aan te passen aan deze nieuwe realiteit.

Kleine concentratie, groot effect

Het is verrassend om te beseffen hoe weinig de concentratie van kooldioxide (CO₂) en andere broeikasgassen hoeft te veranderen om zo'n verschuiving in ons klimaat te veroorzaken. Sinds de jaren vijftig, we hebben het CO₂-gehalte in de atmosfeer met een fractie van een procent verhoogd, maar dit veroorzaakt al verschillende veranderingen in ons klimaat.

Dit komt omdat CO₂ een klein deel van de atmosfeer van de aarde vertegenwoordigt. Het wordt gemeten in delen per miljoen (ppm), wat betekent dat er voor elk koolstofdioxidemolecuul een miljoen andere zijn. De concentratie is slechts 0,041%, maar zelfs een kleine procentuele verandering vertegenwoordigt een grote verandering in concentratie.

We kunnen zien hoe de atmosfeer en het klimaat van de aarde in het verre verleden waren door bellen van oude lucht die in ijs vastzaten te analyseren. Tijdens de ijstijden op aarde, de concentratie kooldioxide was ongeveer 200 ppm. Tijdens de warmere interglaciale perioden, het schommelde rond de 280ppm, maar sinds de jaren vijftig het is meedogenloos blijven stijgen. tegen 2013 Het CO₂-niveau overschreed voor het eerst in de geschiedenis de 400 ppm.

Deze stijging vertegenwoordigt bijna een verdubbeling van de concentratie, en het is duidelijk dat in het recept voor de oppervlaktetemperatuur van de aarde, kooldioxide en andere broeikasgassen moeten met mate worden gebruikt.

De rol van water

Als meel voor een cake, water is een belangrijk ingrediënt van het aardoppervlak. Water zorgt ervoor dat de temperatuur langzaam beweegt. Daarom veranderen de temperaturen in tropische regenwouden niet veel, maar de Sahara-woestijn is 's nachts koud. De aarde is rijk aan water.

Laten we eens kijken naar onze vaste planeten. Mercurius is de planeet die het dichtst bij de zon staat, maar het heeft een zeer dunne atmosfeer en is niet de warmste planeet. Venus is erg, heel heet. De atmosfeer is rijk aan koolstofdioxide (meer dan 96%) en is zeer dicht.

De atmosfeer van Mars is ook rijk aan koolstofdioxide (meer dan 96%), maar het is extreem dun (1% van de atmosfeer van de aarde), erg droog en verder van de zon verwijderd. Deze combinatie maakt de planeet tot een ongelooflijk koude plek.

Door de afwezigheid van water verandert de temperatuur op Mars sterk. De Mars-verkenningsrovers (Spirit bij Gusev Crater en Opportunity bij Meridiani Planun) ondervonden 's nachts temperaturen variërend van enkele graden Celsius boven nul tot min 80 ℃:elke dag op Mars, bekend als sol.

Terraforming of terrafixatie

Een van de interessante uitdagingen waarmee we worden geconfronteerd bij het bouwen van ruimteladingen, zoals we doen aan de Griffith University, is om instrumenten te bouwen die zo'n breed temperatuurbereik kunnen weerstaan.

Ik hou van gesprekken over terraforming. Dit is het idee dat we naar een planeet met een onadembare atmosfeer kunnen vliegen en deze kunnen repareren door een soort machine te gebruiken om vervelende gassen te filteren en goede gassen vrij te geven die we nodig hebben om te overleven, tegen het juiste bedrag. Dat is een terugkerend thema in veel sciencefictionfilms, inclusief buitenaardse wezens, Totale terugroepactie en rode planeet.

Ik hoop dat we onze eigen atmosfeer op aarde kunnen herstellen en de koorts van onze planeet kunnen verminderen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.