Varför har Venus så tät atmosfär?

Mycket intressant info i den här tråden, speciellt av Sadoman. Även om jag nog också tycker att det är en intressant och upplysande tanke av DrSvenne om vad som skulle hända med lufttrycket om allt vatten i haven förgasades. Som det nu är är trycket på havens botten ett par hundra bar. Även med förgasade hav skulle trycket förstås ändå vara störst på de forna havsbottnarna, men de ligger ju ändå "bara" ett par tusen meter lägre än nuvarande land, vilket ändå blir en relativt liten skillnad jmf m hela atmosfärens tjocklek. Och så blir det förstås lite mer yta att sprida ut det förgasade havet över. Men det är iaf inte svårt att tro att det skulle öka lufttrycket till mer än 100 bar.

Det är intressant att vattnet tvättar ur CO2 ur atmosfären när det regnar och att detta kol sedan låses upp i karbonater. Pga detta har vi haft en trend under hundratals miljoner år med minskande växthuseffekt. Vilket är himla tur, för samtidigt har solen blivit allt hetare i takt med sitt naturliga åldrande. Utan att de här två effekterna till stor del hade tagit ut varandra, hade temperaturen kunnat variera väldigt mycket mer än vad den faktiskt har gjort, med potentiellt ödesdigra effekter för livet.

Det här är inte grejer som jag kan själv så bra. Men det är en viktig grund i boken "Lucky Planet" där författaren argumenterar för att liv, speciellt avancerat liv, kan vara väldigt sällsynt i universum. Många av dessa exoplaneter hade nog inte lika stor tur med balanserande effekter och har dött efter en lovande start.

http://www.thespacereview.com/article/2493/1

Edit: tog fel bok först...

Atomärt och molekylärt Syre och Ozon är inte ett bevis på liv tyvärr, Alla planetatmosfärer strävar efter jämvikt både efter tryck och temperatur + kemisk sammansättning. Så är fallet också här på Jorden, fast här är jämvikten förskjuten, i tex att det finns Metan, Koldioxid och Syre samtidigt, men förskjutningen är bara liten faktiskt. Så liten att jag tror att utomjordiska Aliens som skulle kolla på Jorden i en spektrometer förmodligen skulle gissa att Jorden är livlös. På hög höjd i alla planetatmosfärer torde man kunna hitta både atomärt och molekylärt Syre och Ozon (förutsatt att tillräckligt med UV-ljus finns), så det kan bli svårt att kvantifiera fynden. Att härröra upptäckt av ,, höghöjds-Syre och skilja ut Syre i tätare atmosfär kan bli svårt


Medeldjupet i oceanerna är väl runt 4000 meter vilket ger ett tryck där på cirka 400 bar, på djupaste stället är det 11000 meter djupt vilket blir ett tryck på ~1100 bar. Skulle vattnet förångats så beror trycket i atmosfären på hur mycket massa atmosfären väger, sannolikt kan trycket isåfall ligga en bit över 300 bar, vilket ligger över den kritiska punkten på 217,7 bar / 373 C, det finns då inte alls någon fasgräns mellan vattenångan och det flytande vattnet. Vattenångan är då superkritisk...

Jag tror att massan på vattenångan blir så stor då att läckaget utav vattenånga ut i rymden skulle vara närapå försumbart. Kom ihåg att atmosfärsprofilen (tryck/temp) skulle se ungefär likadan ut som idag bortsett från det höga trycket/temp vid ytan, det är såvitt jag fattar det bara den yttersta delen av atmosfären som tappar bort vattenånga ut i rymden, och där kan inte finnas så mycket vatten totalt heller. Samtidigt tar ju Jorden emot väteatomer mm ifrån solen genom solvinden.

Jag skulle gissa att takten som Jorden förlorar vatten till rymden skulle ändå vara ungefär densamma som idag (i ton/dygn) .


Egentligen så vet vi inte så värst mycket om Solen, vi har bara sedan 1940-talet kunnat mäta andra stjärnors spektrum med stor noggrannhet att vi kunnat fastställa vad för typ (spektralklassning) av stjärna vår egen sol är. 70 år som observationsunderlag är ingen lång tid i astronomiska sammanhang, det är inte ens en fjärt i rymden. Vi har heller ingen 100 % pålitlig fossil indikator på hur stor energi-output som Solen haft. Visserligen har vi en massa fossila rester såsom alger och ortoceratiter och fan och hans mormor (ursäkta uttrycket), men alla dessa rester är ett resultat utav kumulativa effekter där Solens energi-output är bara en faktor. Å andra sidan så visar alla hittills gjorda beräkningar på Solens dynamik att den är stabil. Om dess output varierar så kan det vara med en periodicitet av 20000 - 100000 år vilket kan ju sammanfalla med istiderna, vilket vi inte heller vet så mycket om hur de uppstått ? Den sk precessionen som Jordaxeln genomgår tror jag är en alltför liten variation som skulle åstadkomma så stora förändringar.

Å andra sidan så är det vanligare i rymden med dubbelstjärnesystem, men där kan man ju undra om det existerar möjligheter för liv. Tex så kan de bägge stjärnorna förstärka varandras solvindar så att det blir för mycket strålning mm.

Trippelstjärnesystem kan också existera men mycket tyder på de över tid är instabila och kan rentav kanske kunna kasta ut planeter (se rouge planets): (FB) Rogue planets

Det är inte otänkbart att i andra solssystem än vårt eget att det skulle finnas planeter som fick ta emot kraftigare UV-ljus, Isåfall kunna man kunna tänka sig att dessa eventuella Alien-varelser, tex alger mm skulle kunna utnyttja den högsta oxidations potentialen som finns i det periodiska systemet, tex Fluor (F2) och har en atmosfär därmed innehållande tex Fluor och Syre , Kväve osv - Det skulle vara väldigt exotiskt kemi inblandad där, algernas kärlväggar kanske då består av tex PTFE (Teflon, etc ) - Och isåfall så har de sannolikt synnerligen exotiska enzymsystem som gör dessa trolleri-reaktioner, precis liknande de som på Jorden fast då med Syre inblandat istället

Läs tex den här boken ( The Magic Furnace . The Search for the Origin of Atoms ) :
http://www.amazon.com/The-Magic-Furn.../dp/0195143051

( Jag köpte den nog på Science Museum i London, eller kanske Oxford )

Rätt så tungläst popvetenskaplig/vetenskaplig text, men den förklarar bra om grundämnenas uppkomst i Universum. Man kan med dessa kärnreaktioner räkna ut ungefärliga massförhållanden emellan olika grundämnen och dra slutsater på ett ungefär om planeters innehåll av olika grundämnen i %-tal.

Det vi vet om utvecklingen för solen och andra stjärnor bygger inte bara på observationer, utan också på teoretisk förståelse och teoretiska beräkningar. T ex därför vet vi att solen kommer svälla upp och bli en röd jätte om några miljarder år. Detta sker då vätet har tagit slut och den börjar bränna helium. Men kanske mindre allmänt känt är samma skäl gör att vi har en långsiktig upphettning redan nu. Om redan ca en halv miljard år är solen så har att det är kört för livet på vår planet. Och detta alltså flera miljarder år innan solen blir en röd jätte. Och denna långsiktiga upphettning har redan pågått i flera miljarder år. Solen var kallare vid livets början men det kompenserades av en större växthuseffekt.

Borde hitta någon bättre referens, men här är iaf en sajt om hur livet påverkas på sikt av solens uppvärmning:

https://en.wikipedia.org/wiki/Future_of_the_Earth

Som förresten även länkade till den här om solens luminositet:

https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_luminosity

Skulle inte en temperaturskillnad på 400 grader ha någon betydelse för jordens förmåga att hålla kvar vattenånga? Det förstår jag inte.

Det är ju därför vattnet har kokt bort på Venus redan!

Jorden tar inte emot väteatomer från solen med solvinden, utan vätekärnor, laddade partiklar som böjs av av jordens magnetfält. Dessa vätekärnor bildar inte vatten på jorden.

[Hitflyttat från en annan tråd]
Jag har aldrig stött på en förklaring som jag tycker är nästan självklar: Venus träffades av en gigantisk komet för 300 miljoner år sedan. Det skulle förklara varför dess yta inte är äldre än så. Därtill varför den roterar så långsamt och i retroriktning. Samt transporterat dit volatila och organiska ämnen som bildade CO2-atmosfären. Dessutom kanske varför den saknar magnetfält efter att omformats. Venus kan ha varit en väldigt annorlunda planet tidigare, kanske en tvilling till Jorden med liv, som allt förgasades. En kollision kanske kan ha knuffat in den lite närmare Solen, den är idag strax utanför vattenlinjen, men det beror ju också på atmosfären huruvida det kan finnas flytande vatten eller inte och den kan ha formats med en liknande atmosfär som Jorden.

Ett problem är att det skulle kräva en väldigt stor komet, så stor att den skulle kunna klassas som en dvärgplanet. Mindre objekt bildar en "inslagbassäng" (impact basin) som Mares på Månen, eller Mars dikotomi där bara en halvklotet har föryngrats en gång. Men Venus hela yta har förnyats på en gång utan såna spår, vilket är väldokumenterat numera tack vare Magellan. Liksom när Jorden kolliderade med en planet av Mars storlek då Månen bildades (enligt den populäraste men ändå ifrågasatta teorin) och det mesta av Jordens massa förgasades. Mars massa är 10% av Jordens, Pluto som är den största kända himlakroppen i Kuiperbältet är bara 0.22%. Och så sent som för 0.3 miljarder år borde kometpopulationen ha varit densamma som idag. Så det vore en osannolik händelse, men många slags händelser är osannolika och några av dem inträffar. Men det borde räcka med en Pluto om den kommer i kometfart, upp till 70 km/s plus en andel av Venus 35 km/s. Planeten Theia som Jorden krockade tros väl enligt simuleringar däremot ha bildats nära Jordens bana och haft ungefär samma banhastighet. Om inslagsenergin ökar med kvadraten av inslagshastigheten så behöver Pluto bara cirka 7 gånger högre fart än vad Theia hade. Det borde räcka med en komet i betydligt vanligare storleksordning är Pluto/Sedna.

Jag tycker att den idag populära teorin om plötslig vulkanisk förnyelse av ytan, under bara något 10 miljoner år, är mer spekulativ eftersom man vet så lite om Venus inre. Man vet inte säkert huruvida Venus ens är vulkaniskt aktiv idag. Att hela ytan samtidigt skulle sjunka ned i magman låter som en desperat förklaring.

Jag såg i en föreläsning från Deep Carbon Observatory att det pågår en "kolkatastrof". Ytan förlorar kol p.g.a. plattektoniken, nånting i stil med att biologiska processer för ned kol i marken snabbare än det återvänder vulkaniskt i kolcykeln. Så sedan biomassan ökat efter Kambriska explosionen så har livet självt börjat gräva sin egen grav och inom 400 miljoner år skulle biomassan ha krympt så mycket att större organismer skulle vara så gott som utrotade. Vi lever kanske på flera sätt under den sista tiondelen av livets historia på Jorden.

Mycket intressant. Många tack!

[quote=crillecrille|54861679]Mycket intressant. Många tack!

Det är dock väldigt många felaktigheter, och rena påståenden, i Fris inlägg.


För det första: ingen har påstått att Venus yta är 300 miljoner år gammal. Man anser att Venus yta är 600 - 800 miljoner år gammal.
Ett kometnedslag så nyligen är utesluten. Det skulle lämnat spår som vi skulle kunna se än idag. Det viktigaste vore att Venus knappt skulle ha någon atmosfär alls idag. Den skulle sprängts bort av nedslaget. Så det stämmer inte. Och ett nedslag så kraftigt att det skulle smält hela Venus yta skulle även ha slungat delar av Venus skorpa och mantel ut i omloppsbana. Venus skulle ha ringar och månar. Och än så länge har vi inte upptäckt så mycket som ett gruskorn i omloppsbana runt Venus.
Och sist: Venus har den mest cirkulära omloppsbana av alla planeterna. Ett gigantiskt nedslag skulle ruckat på den omloppsbanan i alla fall lite grann.


Man vet en hel del om Venus inre från Magellan. Och vi vet att Venus densitet är nästan identisk med jorden vilket tyder på att Venus och jorden består av samma saker. Venus moln tyder på att Venus är geologiskt aktiv idag. De sovjetiska Venerasonderna mätte beståndsdelarna i molnen och fann kortlivade geokemiska ämnen som bara kan finnas där om de kontinuerligt produceras via vulkanism. Och vi vet att det skett vulkaniska utbrott på jorden som täckt enorma arealer med lava. Deccanplatån är resultatet av ett utbrott som täckte halva Indien med lava och de sibiriska trapporna var ett utbrott som var ca 8 ggr större. Varför skulle sådana utbrott vara omöjliga på Venus? För att utbrott större än dessa skulle kunna äga rum på Venus så krävs det bara att Venus skorpa är tjockare än jordens. Magellan bevisade med sina gravimetriska undersökningar att så faktiskt är fallet. Koka en stor mängd gröt i en liten kastrull. Rör du inte om konstant så kommer det bara säga *blurk* när kokande gröt från botten av kastrullen plötsligt spyr upp till ytan. Det är Venus geologi. Jorden, däremot, har en väldigt aktiv yta med kontinentaldrift som, i en relativt lugn och jämn takt, för värme upp till ytan. Det är motsvarigheten till att man kokar gröten medan man hela tiden rör om.

Varför jordens och Venus geologi ändå skiljer sig så mycket åt kan man spekulera om. Jag skulle vilja säga att Venus rotationstakt har något med det att göra. Jorden är något äggformad pga sin relativt
snabba rotationstakt. Det måste ha någon slag påverkan på jordens magmaströmmar också. Korioliseffekten påverkar våra vädersystem. Varför inte magma också?
Venus långsamma retrograda rotation brukade länge förklaras med att enormt asteroidnedslag nån gång när planeten var ung. Venus knockades så att planeten vred sig 171 grader, nästan ett helt varv, på ändan. Därav den retrograda rotationen. Men Venus långsamma rotation kan även förklaras genom gravitationell inbromsning av solen samt tidvattenseffekter som Venus täta atmosfär skulle kunna ge upphov till.

Tack även till dig, intressant inlägg! Notera att "intressant" inte betyder "100% sanningsenligt". Jag ser det som bränsle till mitt eget funderande

Tittar du på Venus skall du finna att trots att dessa yta är glödhet är toppen av atmosfären fortfarande kall. Detsamma skulle gälla jorden. Oberoende av hur mycket atmosfär vi fick så kommer jorden stråla ut lika mycket energi som den tar emot från solen, och det bestämmer temperaturen i den övre atmosfären från vilket utstrålning sker.

Sen kan varken jorden eller Venus förlora vattenmolekyler i nämnvärd omfattning. De är alldeles för tunga. Däremot dissocieras vattnet av UV högt upp i atmosfären och väteatomer är tillräckligt lätta för att kunna försvinna ut i rymden. Syret blir då kvar. Tur nog har vi på jorden ett "vattenlås" i form av den låga temperaturen i tropopausen som gör att mycket lite vattenånga når högre än så och därmed heller inte når de mycket högre nivåer från vilket vätet kan försvinna.

Det finns inget liv och inga oceaner som kan suga upp koldioxiden ur atmotsfären...

Gammalt inlägg men värt en kommentar. Det nerdnerd beskriver är inte bara en slump. Hur mycket CO2 som tillförs atmosfären från vulkaner påverkas inte av temperaturen. Däremot har man en återkoppling så att om det blir varmare får man mer nederbörd som ger mer erosion och denna erosion förbrukar CO2 vilket kyler ned planeten. Blir det för kallt så stoppar istället nederbörden och CO2-halten börjar byggas upp igen. Detta som en helt oorganisk återkoppling oberoende av liv. Jorden har genomgått perioder där den varit helt (eller möjligen bara nästan helt) nedfrusen, men varje gång tinat upp igen genom denna mekanism.

Däremot har Fri en poäng i att det hela kompliceras av liv. Framförallt har växter blivit bra på att producera syra i rötterna för att frigöra näringsämnen ur mineraler och den ökningen av vittring sänker CO2-halten och kyler planeten och ger en jämvikt med lägre temperatur och mindre CO2.