Clima explicată: de ce Marte este rece în ciuda unei atmosfere formate în mare parte din dioxid de carbon

Climate Explained este o colaborare între The Conversation, Stuff și New Zealand Science Media Centre pentru a răspunde la întrebările dumneavoastră despre schimbările climatice.

Dacă aveți o întrebare la care ați dori să vă răspundă un expert, vă rugăm să o trimiteți la [email protected]

Dacă concentrații mici de dioxid de carbon pot reține suficientă căldură pentru a crea un impact de încălzire globală pe Pământ, de ce este Marte rece? Atmosfera sa este formată în proporție de 95% din dioxid de carbon.

Rețeta pentru temperatura suprafeței unei planete are patru ingrediente majore: compoziția atmosferică, densitatea atmosferică, conținutul de apă (din oceane, râuri și umiditatea aerului) și distanța față de Soare. Există și alte ingrediente, inclusiv efectele sezoniere sau prezența unei magnetosfere, dar acestea funcționează mai mult ca și cum ar adăuga aromă la o prăjitură.

Când ne uităm la Pământ, echilibrul dintre aceste ingrediente face ca planeta noastră să fie locuibilă. Schimbările în acest echilibru pot avea ca rezultat efecte care pot fi resimțite la scară planetară. Este exact ceea ce se întâmplă cu creșterea cantității de gaze cu efect de seră în atmosfera planetei noastre.

Concentrațiile crescute de dioxid de carbon, metan, hexafluorură de sulf și alte gaze din atmosferă au crescut treptat temperatura suprafeței planetei noastre și vor continua să facă acest lucru pentru mulți ani de acum încolo.

În consecință, locurile acoperite de gheață încep să se topească, iar fenomenele meteorologice extreme devin mai frecvente. Acest lucru reprezintă o provocare tot mai mare pentru noi de a ne adapta la această nouă realitate.

Concentrație mică, efect mare

Este surprinzător să ne dăm seama cât de puțin trebuie să se modifice concentrația de dioxid de carbon (CO₂) și a altor gaze cu efect de seră pentru a provoca o astfel de schimbare a climei noastre. Din anii 1950, am crescut nivelurile de CO₂ din atmosferă cu o fracțiune de procent, dar acest lucru provoacă deja mai multe schimbări în clima noastră.

Acest lucru se datorează faptului că CO₂ reprezintă o parte infimă din atmosfera Pământului. Acesta se măsoară în părți la milion (ppm), ceea ce înseamnă că pentru fiecare moleculă de dioxid de carbon există alte un milion. Concentrația sa este de doar 0,041%, dar chiar și o schimbare procentuală mică reprezintă o schimbare mare a concentrației.

Putem spune cum erau atmosfera și clima Pământului în trecutul îndepărtat prin analiza bulelor de aer antic prinse în gheață. În timpul erelor glaciare ale Pământului, concentrația de dioxid de carbon era de aproximativ 200 ppm. În timpul perioadelor interglaciare mai calde, aceasta a oscilat în jurul valorii de 280ppm, dar din anii 1950, a continuat să crească neîncetat. În 2013, nivelurile de CO₂ au depășit 400ppm pentru prima dată în istoria înregistrată.

Această creștere reprezintă aproape o dublare a concentrației și este clar că, în rețeta pentru temperatura de la suprafața Pământului, dioxidul de carbon și alte gaze cu efect de seră trebuie folosite cu moderație.

Rolul apei

Ca și făina pentru o prăjitură, apa este un ingredient important al suprafeței Pământului. Apa face ca temperatura să se miște încet. De aceea, temperaturile din pădurile tropicale nu se schimbă prea mult, dar în deșertul Sahara este frig noaptea. Pământul este bogat în apă.

Să aruncăm o privire la planetele noastre solide. Mercur este cea mai apropiată planetă de Soare, dar are o atmosferă foarte subțire și nu este cea mai caldă planetă. Venus este foarte, foarte fierbinte. Atmosfera sa este bogată în dioxid de carbon (peste 96%) și este foarte densă.

Atmosfera lui Marte este, de asemenea, bogată în dioxid de carbon (peste 96%), dar este extrem de subțire (1% din atmosfera Pământului), foarte uscată și situată mai departe de Soare. Această combinație face ca planeta să fie un loc incredibil de rece.

Absența apei face ca temperatura pe Marte să se schimbe foarte mult. Roverele de explorare a planetei Marte (Spirit la craterul Gusev și Opportunity la Meridiani Planun) au experimentat temperaturi cuprinse între câteva grade Celsius peste zero și minus 80℃ noaptea: în fiecare zi marțiană, cunoscută sub numele de sol.

Terraformarea sau fixarea terasei

Una dintre provocările interesante cu care ne confruntăm atunci când construim încărcături utile spațiale, așa cum facem la Universitatea Griffith, este să construim instrumente care pot rezista la o gamă atât de largă de temperaturi.

Îmi plac conversațiile despre terraformare. Aceasta este ideea că am putea zbura pe o planetă cu o atmosferă irespirabilă și să o reparăm folosind un fel de mașină care să filtreze gazele neplăcute și să le elibereze pe cele bune de care avem nevoie pentru a supraviețui, în cantitatea corectă. Aceasta este o temă recurentă în multe filme științifico-fantastice, inclusiv Aliens, Total Recall și Planeta Roșie.

Sper că vom reuși să ne reparăm propria atmosferă pe Pământ și să reducem febra planetei noastre.

.