10.3: Anga kubwa ya Venus
- Page ID
- 175652
Malengo ya kujifunza
Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:
- Eleza muundo wa jumla na muundo wa anga kwenye Venus
- Eleza jinsi athari ya chafu imesababisha joto la juu kwenye Venus
Anga nyembamba ya Venus hutoa joto la juu la uso na hufunika uso katika jioni nyekundu ya daima. Jua haina kupenya moja kwa moja kwa njia ya mawingu nzito, lakini uso ni haki vizuri lit na mwanga kueneza (sawa na mwanga duniani chini ya mawingu nzito). Hali ya hewa chini ya anga hii ya kina inabakia daima moto na kavu, na upepo wa utulivu. Kwa sababu ya blanketi nzito ya mawingu na anga, doa moja juu ya uso wa Venus ni sawa na nyingine yoyote kama hali ya hewa inavyohusika.
Muundo na Muundo wa Anga
Gesi nyingi zaidi kwenye Venus ni dioksidi kaboni (\(\ce{CO_2}\)), ambayo inachukua 96% ya anga. Gesi ya pili ya kawaida ni nitrojeni. Predominance ya dioksidi kaboni juu ya nitrojeni haishangazi wakati unakumbuka kwamba anga ya Dunia pia ingekuwa zaidi ya dioksidi kaboni kama gesi hii haikufungwa katika sediments za baharini (tazama majadiliano ya anga ya Dunia duniani kama Sayari).
Jedwali\(\PageIndex{1}\) linalinganisha nyimbo za anga za Venus, Mars, na Dunia. Imeelezwa kwa njia hii, kama asilimia, uwiano wa gesi kuu ni sawa sana kwa Venus na Mars, lakini kwa jumla, anga zao ni tofauti sana. Kwa shinikizo lake la uso wa baa 90, anga ya venusian ni zaidi ya mara 10,000 zaidi kuliko mwenzake wa martian. Kwa ujumla, anga ya Venus ni kavu sana; ukosefu wa maji ni mojawapo ya njia muhimu ambazo Venus hutofautiana na Dunia.
| Gesi | Dunia | zuhura | Mirihi |
|---|---|---|---|
| Dioksidi kaboni (CO 2) | 0.03% | 96% | 95.3% |
| Nitrojeni (N 2) | 78.1% | 3.5% | 2.7% |
| Argon (Ar) | 0.93% | 0.006% | 1.6% |
| Oksijeni (O 2) | 21.0% | 0.003% | 0.15% |
| Neon (Ne) | 0.002% | 0.001% | 0.0003% |
Anga ya Venus ina troposphere kubwa (kanda ya convection) ambayo inaendelea hadi angalau kilomita 50 juu ya uso (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Ndani ya troposphere, gesi huwaka kutoka chini na huzunguka polepole, ikisimama karibu na ikweta na kushuka juu ya miti. Kuwa chini ya angahewa ya Venus ni kitu kama kuwa kilomita au zaidi chini ya uso wa bahari duniani. Huko, wingi wa maji hutenganisha tofauti za joto na husababisha mazingira ya sare - athari sawa na anga nene ina juu ya Venus.
Katika troposphere ya juu, kati ya kilomita 30 na 60 juu ya uso, safu ya wingu yenye nene inajumuisha hasa matone ya asidi ya sulfuriki. Asidi ya sulfuriki\(H_2SO_4\)) hutengenezwa kutokana na mchanganyiko wa kemikali ya dioksidi sulfuri (\(SO_2\)) na maji (\(\ce{H_2O}\)). Katika anga ya Dunia, dioksidi ya sulfuri ni moja ya gesi za msingi zinazotolewa na volkano, lakini hupunguzwa haraka na kuosha na mvua. Katika hali kavu ya Venus, dutu hii isiyofurahi inaonekana imara. Chini ya kilomita 30, anga ya Venus ni wazi ya mawingu.
Joto la uso kwenye Venus
Halijoto ya juu ya uso wa Venus iligunduliwa na wanaastronomia wa redio mwishoni mwa miaka ya 1950 na kuthibitishwa na probes ya Mariner na Venera. Je! Sayari yetu ya jirani inawezaje kuwa moto sana? Ingawa Venus ni kiasi fulani karibu na Jua kuliko Dunia, uso wake ni mamia ya digrii moto zaidi kuliko ungependa kutarajia kutoka jua ziada inapokea. Wanasayansi walishangaa nini inaweza kuwa inapokanzwa uso wa Venus kwa joto la juu ya 700 K. jibu liligeuka kuwa athari ya chafu.
Athari ya chafu hufanya kazi kwa Venus kama inavyofanya duniani, lakini tangu Venus ina mengi\(\ce{CO_2}\) zaidi-karibu mara milioni zaidi-athari ni nguvu zaidi. \(\ce{CO_2}\)Vitendo vidogo kama blanketi, na hivyo iwe vigumu sana kwa mionzi ya infrared (joto) kutoka chini ili kurudi kwenye nafasi. Matokeo yake, uso huponya. Uwiano wa nishati hurejeshwa tu wakati sayari inapoangaza nishati nyingi kama inapokea kutoka Jua, lakini hii inaweza kutokea tu wakati halijoto ya angahewa ya chini iko juu sana. Njia moja ya kufikiri ya joto la chafu ni kwamba inapaswa kuongeza joto la uso la Venus mpaka usawa huu wa nishati unapatikana.
Je, Venus daima ilikuwa na hali kubwa sana na joto la juu la uso, au inaweza kuwa imebadilika kwa hali kama hiyo kutoka hali ya hewa ambayo ilikuwa mara nyingine tena karibu duniani? Jibu la swali hili ni la maslahi hasa kwetu tunapoangalia viwango vinavyoongezeka vya anga\(\ce{CO_2}\) duniani. Kama athari ya chafu inakuwa imara duniani, je, sisi katika hatari yoyote ya kubadilisha sayari yetu kuwa mahali pa kuzimu kama Venus?
Hebu jaribu kujenga upya mageuzi ya Venus kutoka mwanzo wa dunia hadi hali yake ya sasa. Venus huenda ikawa na hali ya hewa inayofanana na ile ya Dunia, ikiwa na joto la wastani, bahari ya maji, na sehemu kubwa ya\(\ce{CO_2}\) kufutwa katika bahari au kemikali pamoja na miamba ya uso. Kisha tunaruhusu joto la ziada la kawaida—kwa ongezeko la taratibu katika pato la nishati ya Jua, kwa mfano. Tunapohesabu jinsi anga ya Venus ingeweza kukabiliana na madhara hayo, inageuka kuwa hata kiasi kidogo cha joto la ziada kinaweza kusababisha kuongezeka kwa uvukizi wa maji kutoka baharini na kutolewa kwa gesi kutoka kwenye miamba ya uso.
Hii kwa upande ina maana ongezeko zaidi katika anga\(\ce{CO_2}\) na\(\ce{H_2O}\), gesi ambayo kuongeza athari chafu katika anga Venus '. Hiyo ingeweza kusababisha joto bado zaidi karibu na uso Venus 'na kutolewa kwa zaidi\(\ce{CO_2}\) na\(\ce{H_2O}\). Isipokuwa michakato mingine inayoingilia kati, hali ya joto hiyo inaendelea kuongezeka. Hali kama hiyo inaitwa athari ya chafu ya kukimbia.
Tunataka kusisitiza kuwa athari ya chafu ya kukimbia sio tu athari kubwa ya chafu; ni mchakato wa mabadiliko. Anga hubadilika kutokana na kuwa na athari ndogo ya chafu, kama vile duniani, hadi hali ambapo joto la joto ni sababu kubwa, kama tunavyoona leo kwenye Venus. Mara baada ya hali kubwa ya chafu kuendeleza, sayari inaanzisha usawa mpya, mkali zaidi karibu na uso wake.
Kurejesha hali hiyo ni vigumu kwa sababu ya jukumu la maji linacheza. Duniani, wengi wao\(\ce{CO_2}\) ni ama kemikali amefungwa katika miamba ya ukanda wetu au kufutwa na maji katika bahari zetu. Kama Venus ilipata moto na moto zaidi, bahari zake zilipuka, kuondoa valve hiyo ya usalama. Lakini mvuke wa maji katika anga ya sayari haitadumu milele mbele ya mwanga wa ultraviolet kutoka Jua. Kipengele cha mwanga hidrojeni kinaweza kutoroka kutoka angahewa, na kuacha oksijeni nyuma ili kuchanganya kemikali na mwamba wa uso. Kwa hiyo upotevu wa maji ni mchakato usioweza kurekebishwa: mara maji yamekwenda, haiwezi kurejeshwa. Kuna ushahidi kwamba hii ndiyo tu iliyotokea kwa maji mara moja kwenye Venus.
Hatujui kama athari hiyo ya chafu ya kukimbia inaweza kutokea siku moja duniani. Ingawa hatuna uhakika juu ya hatua ambayo athari imara ya chafu huvunjika na kugeuka kuwa athari ya chafu ya kukimbia, Venus inasimama kama ushahidi wazi wa ukweli kwamba sayari haiwezi kuendelea kupokanzwa kwa muda usiojulikana bila mabadiliko makubwa katika bahari na anga zake. Ni hitimisho kwamba sisi na wazao wetu hakika tunataka kulipa kipaumbele kwa karibu.
Muhtasari
Anga ya Venus ni 96%\(\ce{CO_2}\). Mawingu makubwa katika urefu wa kilomita 30 hadi 60 hufanywa kwa asidi ya sulfuriki, na a\(\ce{CO_2}\), ambayo ni athari ya chafu inao joto la juu la uso. Venus labda ilifikia hali yake ya sasa kutokana na hali ya awali ya ardhi kama matokeo ya athari ya chafu ya kukimbia, ambayo ilijumuisha kupoteza maji mengi.
faharasa
- athari ya chafu ya kukimbia
- mchakato ambao athari ya chafu, badala ya kukaa imara au kupunguzwa kwa njia ya kuingilia kati, inaendelea kukua kwa kiwango cha kuongezeka