Вся экология | Реклама | Что такое экология? | О нас | Подписка | RSS

Вся экология | Экологические новости



Опубликовано 07/08/2013, в 10 ч. 45 мин., 1391 просмотров

Влияние ледников на климат ограничено атмосферой

Планеты земного типа у жёлтых карликов явно больше склонны к оледенению, чем те, что вращаются вокруг красных карликов, однако разная атмосфера может почти уравнять их шансы. (Здесь и ниже иллюстрации Philip von Paris et al., Fahad Sulehria.)

Неконтролируемая положительная обратная связь может быть очень опасна. Живой иллюстрацией этого тезиса выступает Земля: при падении поверхностной температуры растёт площадь, занятая льдами, а поскольку лёд и снег замечательно отражают солнечное излучение, температура снижается ещё сильнее, и так далее по кругу, а точнее — нисходящей спирали. Если в эту схему не вмешиваются внешние факторы, то заканчивается всё очень плохо — «Землёй-снежком», когда планета на миллионы лет покрывается сплошными льдами, закрывающими даже экватор.

Очевидно, Земле в этом отношении везло: она всего раз покрывалась льдами на 100%. Но регулярные напасти такого рода могут сделать любую землеподобную планету слабо обитаемой, ибо сложная наземная жизнь просто не будет успевать развиваться из простой.

Но, как знает читатель, некоторым планетам в этом отношении повезло больше нас. Чем ниже температура поверхности у звезды, тем бόльшая часть энергии её излучения приходится на инфракрасный участок спектра. Для Солнца этот показатель равен всего 53%, а для красного карлика — 95%. ИК-излучение практически не отражается ото льда — а значит, чем холоднее звезда, тем меньше вероятность оледенения планеты, находящейся в её зоне обитаемости.

Группа, возглавляемая Филипом фон Пари (Philip von Paris) из Университета Бордо (Франция), попробовала изучить этот вопрос в несколько ином направлении. Ранее астрономы, анализировавшие положительную обратную связь «похолодание — оледенение», затрагивали лишь условного двойника Земли, только вращающегося вокруг другой звезды. Атмосферное давление и состав при этом считались идентичными нашим, что, само собой, маловероятное условие. А при других параметрах газовой оболочки вышеупомянутая обратная связь может быть сильнее (вероятность оледенения высока) или слабее (невысока).

Авторы, рассматривая варианты жёлтых и красных карликов, варьировали парциальное давление углекислого газа, водяного пара, метана и озона (УФ-излучение красного карлика слабее, то есть озона на его кислородоатмосферных планетах может быть намного меньше). Выяснилось следующее: несмотря на то что во всех вариантах состава газовой оболочки обратная связь «холод — лёд» у красных карликов слабее, чем выше в атмосфере давление и (в меньшей степени) доля парниковых газов, тем сильнее подавляется опасная обратная связь.

Более того, при давлении от нескольких до десяти бар (один бар примерно соответствует земному) с высоким содержанием CO2 было уже почти всё равно, вокруг какой звезды вращается планета: вероятность оледенения выходила предельно низкой, потому что даже видимый свет, отразившийся ото льда, почти не мог покинуть атмосферу.

Даже если моделируемые планеты были полностью покрыты льдом и вращались вокруг располагающих к оледенениям жёлтых карликов, но имели вышеупомянутую плотную атмосферу, разница в альбедо со сценарием полного отсутствия льда составляла всего 0,05. При нынешней земной атмосфере разница между «Землёй-снежком» и планетой безо льда по альбедо равнялась 0,35, то есть положительная обратная связь «холод — лёд» там была всемеро сильнее.

Как видим, в смоделированных системах солнцеподобных звёзд зависимость альбедо от ледников наблюдалась даже при парниковой атмосфере. А вот для планет у красных карликов разница по альбедо ни при каких условиях не превышала 0,04 — против 0,3 для околосолнечных планет. Таким образом, вероятность оледенения поверхности для них следует оценить как ничтожно низкую, более чем в семь раз уступающую землеподобной планете в Солнечной системе.

Несколько неожиданным оказалось другое: даже у планет жёлтых карликов есть сценарий, в котором оледенение для них становится крайне затруднительно. Оказывается, при наличии атмосферы, богатой углекислым газом в той же степени, что и земная в прошлые геологические эпохи, но при этом располагающей значительным содержанием озона (О3), планета также почти не в состоянии перейти к сценарию оледенения. Дело в том, что озон — довольно сильный парниковый газ, эффект от которого равен примерно четверти от влияния газа углекислого, при одиннадцатикратно более низкой концентрации в атмосфере. Насколько реалистичен такой сценарий — трудно сказать, поскольку данных о содержании озона в атмосфере древней Земли у нас нет. Но если бы он там был, склонность планеты к оледенениям была бы сравнительно низкой, что и наблюдалось в период молодого слабого Солнца, миллиарды лет тому назад, когда наша звезда имела светимость на 20–30% ниже нынешней.







Источник Компьюлента




Комментарии

Популярные новости:

Архив новостей:

Экопортал не гарантирует достоверность материалов. Позиция Экопортала не всегда может совпадать с позицией, изложеной в материале. Экопортал не несет ответственности за какие-либо ошибки, также за какие-либо действия, предпринятые на основании этих материалов.

© ECOportal 2002-2020 гг.

Вся экология: Новости, Архив новостей, Пресс-релизы, Экспорт новостей, Каталог организациий, Экологические ссылки, Добавить ссылку, Календарь событий, Добавить событие в календарь, Статьи, Книги, Рефераты, Законы и документы, Составы отходов, Экологический словарь, Доска объявлений, Голосования, Реклама на сайте, Рассылка, RSS, Обучение

Авторские права на материалы принадлежат Всероссийскому Экологическому порталу, за исключением тех, где явно указан автор. При полном или частичном цитировании всех материалов ссылка на Всероссийский Экологический портал обязательна. Все предложения по работе сайта отправляйте на электронный ящик администратора.

RSS лента
Rambler's Top100
Rambler's Top100