Терраформирование планет

Xan>> Не понимаю, что все так в магнитное поле упёрлись.
Fakir> Воистину тайна сия велика
Fakir> У меня такое подозрение, что про это кто-то когда в незапамятные времена однажды написал, а потом оно сто лет гуляет бездумной копипастой.

Буквально на днях у Ганса в ЖЖ наткнулся:

Еще одним фактором, который следует учитывать, является наличие магнитного поля. Долгое время считалось, что планетарные магнитные поля защищают атмосферу от взаимодействия со звездным ветром (например,Ходаченко и др.2012 годГюнелл и др. (2018 год)). Однако магнитное поле добавляет выход через полярный истечение и выход из каспа.показали, что из-за этих дополнительных механизмов потерь планеты с магнитными полями могут иметь такие же или даже большие потери, чем планеты без магнитных полей. Эти потери в первую очередь вызваны ионами в верхних слоях атмосферы, которых гораздо больше в представленных здесь более облученных моделях из-за фотоионизации.

 

Otka> Так х*р с ним, со сдуванием-то! Где я его упомянул?! Магнитное поле-же и от чрезмерной ионизации атмосферы защищает, для меня это страшней!

Радикалы крайне нестабильны, и обычно реагируют с другими же радикалами. На образование радикалов тоже нужны затраты энергии, а эта самая энергия поглощается излучением по мере его прохождения через атмосферу, поэтому радикалы и остаются в верхних слоях атмосферы.

Радикалы кислорода имеют свойство реагировать с молекулами кислорода, образуя при этом озон - весьма нестабильное вещество. И этот озоновый слой существует из-за того, что он постоянно пополняется за счёт реакций с радикалами:

O2 = 2 O* (поглощение излучения)

O* + O2 = O3 (образование озона)

2 O3 = 3 O2 (разрушение озона, причём, ЕМНИП, там неплохо так энергии выделяется при этом)

Кстати, были интересные проекты двигателей на своеобразной "солнечной энергии". На образование радикалов нужно много энергии, которую они забирают от Солнца. И реагируя друг с другом эти радикалы выделяют кучу энергии. Суть была в том, что прямоточный двигатель вместо сжигания топлива в атмосфере кислорода воздухозаборником собирает насыщенный радикалами и озоном воздух, радикалы реагируют друг с другом в рабочей камере, нагревая при этом воздух, который затем вырывается с большой скоростью из сопла.

Карл Гильзин "Электрические межпланетные корабли" - в этой книге такое описывалось, вместе с (успешными) опытами учёных выделить энергию из радикалов в атмосфере.

Otka> Или давай вот, наоборот, представим, мы высвободим весь кислород у нас тут, в земных породах, что "вот и заживём тогда", скажешь?! Заживём лучше, потому-что кислорода больше?! Слушай, а на или в таких "безкислородных" земных (или марсианских) породах у нас ещё чего-нибудь нас интересующее заживёт? Тоже ведь вопрос...

Ну именно кислород из оксидов живые существа очень редко добывают (за исключением фотосинтезирующих живых существ).

Тут скорее большую проблему создадут изменившиеся физические свойства грунта. Типа металлы обычно ГОРАЗДО лучше проводят тепло и электричество, и гораздо лучше отражают свет, чем их оксиды.

Fakir> Немного оптимизма для фанатов терраформирования Марса

И немного пессимизма для этих самых фанатов.

И настоятельного напоминания о том что вики совершенно мусорный источник информации.

Fakir> Правда, жить в эту пору прекрасную уж не пришлось...
Fakir> Всего на каких-то 3-4 миллиарда лет опоздали.
Fakir> Но как бы вот доказывает, что на Марсе в принципе могли бы не только яблони цвести, но и пальмы плодоносить, и давать неплохие удои кокосового молока.

Ноахийский период сменился Гесперийским, который продолжался примерно 500 млн лет (от 3,6 до 3,1 млрд лет назад). Главными геологическими процессами этого периода выступали вулканизм, специфическая флювиальная и ледниковая деятельность (рис. 4). Важно отметить, что на переходе к Гесперийскому периоду произошла глобальная климатическая перестройка. Практически прекратилось формирование малых русел и глин [6] — возможно, из-за прекращения глобального круговорота воды. Падение температур поверхности ниже 0°С, потеря магнитного поля и беспрепятственное облучение космическими лучами должны были привести к разрушительным для биосферы последствиям. Условия на поверхности вышли за пределы выживаемости, и микроорганизмы должны были или законсервироваться в мерзлых толщах, или «отжаться» в подмерзлотные водоносные горизонты.

Пространственно разобщенные, пригодные для жизни оазисы на поверхности могли сохраняться за счет геотермального подогрева в результате вулканической активности.

...............

Гесперийский период характеризовался мощной флювиальной активностью. Наиболее впечатляющие структуры, образованные текущей водой (так называемые каналы истечения), — это гигантские каньоны длиной в многие сотни километров, шириной в несколько сотен километров и глубиной 1–2 км. Их образование некоторые исследователи объясняют промерзанием коры Марса, которое привело к росту криогенного давления и в какой-то момент — к катастрофической разгрузке подмерзлотных водоносных горизонтов на экваторе, где мощность мерзлоты наименьшая [7, 8]. Крупнейшая система каналов истечения расположена в северном полушарии вокруг равнины Хриса, на границе южных материков и северных равнин. Быстрый сброс воды через эту систему в северные равнины, возможно, привел к формированию там крупного водо-грязевого резервуара, который обычно называют северным океаном Марса [7, 9, 10].

Источниками воды северного океана служили рассеянные водоносные горизонты под поверхностью, т.е. области, потенциально пригодные для существования микроорганизмов. Сам же океан (если условия на гесперийском Марсе напоминали современные) в качестве резервуара жидкой воды существовал недолго. Модели ограничивают время жизни крупных водных скоплений на Марсе несколькими десятками тысяч лет [11].

ttt> И немного пессимизма для этих самых фанатов.

А то им без того мало

На самом деле между источниками при всей гадательности предположений о положении дел на Марсе 4 миллиарда (!) лет назад - даже на удивление нет неустранимых противоречий

Один говорит "температура доходила до 50", другой - "падала ниже нуля".
С учётом того, что мы говорим о временном масштабе в сотни миллионов лет, и пространственном масштабе в целую планету, от полюсов до экватора - запросто могут быть правы все

Можно предположить, что в Гесперийскую даже по мнению этих авторов Марс не был тотально проморожен, так что "ниже нуля", скорее всего, следует понимать как нижнюю граница температурного диапазона (может и вовсе достигаемая локально???) - т.к. далее речь о мощной флювиальной активности, т.е. потоках жидкой воды. Хотя правда это всё не очень понятно. В смысле не только как оно было на самом деле, но и по мнению авторов. Если чисто кратковременные выбросы подпочвенных вод, то это конечно как-то представимо и при минусовых температурах на поверхности... но столько воды, чтоб такое промыть...? И при минусах? Или может не вода... кто его знает. Вопросов возникает больше, чем ответов. Как там ось себя вела не в Ноахийской, а в Гесперийской??? - нет намёка.

Fakir> Если чисто кратковременные выбросы подпочвенных вод, то это конечно как-то представимо и при минусовых температурах на поверхности... но столько воды, чтоб такое промыть...?
Ну врядли вот столько воды могло выбросить откуда-то (это известные береговые линии)


А температура... скорей на полюсах холодно, на экваторе тепло...
Плавающая полярная шапка на севере врядли возможно, а вот юг получается такой вот ледяной ловушкой для воды. И она там накапливалась и потом в более тёплое время года текла в океан...

В.с.с.О.> Про медицинские последствия долгого воздействия слабой гравитации.
Очень-очень слабой
"This is why astronauts look so WEIRD in zero g"

Дем> "This is why astronauts look so WEIRD in zero g"
интересно, почему они используют термин микрогравитация применительно к орбитальным полетам, а не нулевая?

s.t.> интересно, почему они используют термин микрогравитация применительно к орбитальным полетам, а не нулевая?
Потому что там в самом деле не везде ноль - станция достаточно большая чтобы на краях отличалось от нуля.
Плюс центробежные и прочие ускорения.

gavr> это еще не скоро

Дитя, не надо гадить бессмысленными словами.

gavr>> это еще не скоро
Xan> Дитя, не надо гадить бессмысленными словами.
Похоже, это робот. Вряд ли человеческие слова поймет. Но формально на бан пока не заработал.
Надо бы снести в мусор.

В.с.с.О.> Радикалы крайне нестабильны, и обычно реагируют с другими же радикалами. На образование радикалов тоже нужны затраты энергии, а эта самая энергия поглощается излучением по мере его прохождения через атмосферу, поэтому радикалы и остаются в верхних слоях атмосферы.
В.с.с.О.> Радикалы кислорода имеют свойство реагировать с молекулами кислорода, образуя при этом озон - весьма нестабильное вещество. И этот озоновый слой существует из-за того, что он постоянно пополняется за счёт реакций с радикалами:
В.с.с.О.> O2 = 2 O* (поглощение излучения)
В.с.с.О.> O* + O2 = O3 (образование озона)
В.с.с.О.> 2 O3 = 3 O2 (разрушение озона, причём, ЕМНИП, там неплохо так энергии выделяется при этом)


Ну да - ну да, всё так. Но вводные ведь и другие были (см. дискуссию выше): а) менее плотная атмосфера Марса (по предложению выше 0,1 - 0,2 атм незамутнённо чистого кислорода (pun intended )), по разреженности похожая (ну не совсем, но похожая) на слои нашей атмосферы, где собсно все эти радикалы и озоны и "живут"; б) отсутствие магнитного поля, которое как-никак "отводит" добрую долю ионизирующей энергии к полюсам планеты; в) сильно более низкие температуры на поверхности Марса, которые этот самый озон стабилизируют. Ну как-бы взяв всё это вместе, испытываешь "некий дискомфорт", не? Ну если даже у нас тут в плотной атмосфере Земли озон у грунта встречается/образуется (и держится там в районе минут), то что тогда говорить о "предложенной" атмосфере Марса?! Плёхо-плёхо всё, короче.


В.с.с.О.> Ну именно кислород из оксидов живые существа очень редко добывают (за исключением фотосинтезирующих живых существ).
В.с.с.О.> Тут скорее большую проблему создадут изменившиеся физические свойства грунта. Типа металлы обычно ГОРАЗДО лучше проводят тепло и электричество, и гораздо лучше отражают свет, чем их оксиды.

А причём тут "добывание" кислорода? Все растения как-бы "привыкли" расти на оксидах (и то не на всех: чтобы прорасти в песке, нужно быть большим специалистом в царстве растений), а не на редуцированных металлах... "И на золоте будут яблони цвести", или как? (*ну да - ну да: известным образом плохо оксидируется, но зато в слог хорошо вписывается *). И мы это ещё совсем не о почвах в узком смысле заговорили (т.е. плодородных почвах): это свой микро- и макромир, исчисляемый многометровыми глубинами органических отложений во многих случаях, где сугубо свой оборот веществ, со своими (в своём множестве даже не описанными!) организмами, многим из которых опять-таки такие вроде как "простенькие" вещи, как свободный кислород, вода (в том числе грунтовая), фосфат и азот ох как нужны. И всё это в товарных количествах и при приемлемых температурах! Но мы-же всё редуцировали нафиг и сидим теперь на охуллиардах тонн каких-то кирпичей или что-то там вроде...

В.с.с.О.> Ну так кроме испарения, происходит и конденсация пара, пока она не придёт к некоторому равновесию, и чем больше температура и ниже давление, тем сильнее равновесие смещено в сторону пара.

В.с.с.О.> Т.е. будет мега-влажный климат.

Ну т.е. дофига облаков, которые будут ещё и дальше снижать и так уже хиленькое излучение светила на дистанции Марса? Да супер просто, прям Карибика какая-то!

Otka> Ну да - ну да, всё так. Но вводные ведь и другие были (см. дискуссию выше): а) менее плотная атмосфера Марса (по предложению выше 0,1 - 0,2 атм незамутнённо чистого кислорода (pun intended )), по разреженности похожая (ну не совсем, но похожая) на слои нашей атмосферы, где собсно все эти радикалы и озоны и "живут"; б) отсутствие магнитного поля, которое как-никак "отводит" добрую долю ионизирующей энергии к полюсам планеты; в) сильно более низкие температуры на поверхности Марса, которые этот самый озон стабилизируют. Ну как-бы взяв всё это вместе, испытываешь "некий дискомфорт", не?

С другой стороны, Марс гораздо дальше от Солнца, поэтому и излучение в него прилетает куда слабее.
И да, озон так просто не стабилизируешь, более низкие температуры смещают равновесие в сторону бОльших концентраций озона, но всё равно он не будет существовать без постоянного притока нового озона за счёт поглощения космического излучения.

Otka> Ну если даже у нас тут в плотной атмосфере Земли озон у грунта встречается/образуется (и держится там в районе минут), то что тогда говорить о "предложенной" атмосфере Марса?! Плёхо-плёхо всё, короче.

Озон образуется у поверхности разве что при разрядах молний.

В.с.с.О.>> Ну именно кислород из оксидов живые существа очень редко добывают (за исключением фотосинтезирующих живых существ).

Otka> А причём тут "добывание" кислорода?

При том, что животным всё равно на содержание кислорода в почве, но вот заменить оксиды в почве на не-оксиды так просто не выйдет.

Otka> Все растения как-бы "привыкли" расти на оксидах (и то не на всех: чтобы прорасти в песке, нужно быть большим специалистом в царстве растений), а не на редуцированных металлах...

Ну так а я о чём.

В.с.с.О.> И да, озон так просто не стабилизируешь, более низкие температуры смещают равновесие в сторону бОльших концентраций озона, но всё равно он не будет существовать без постоянного притока нового озона за счёт поглощения космического излучения.

Ну так излучение не остановить, что уж тут... Значит будет и приток. Неуютно.

В.с.с.О.> Озон образуется у поверхности разве что при разрядах молний.

А молнии мы уже тоже "исключили" в нашей новой марсианской атмосфере?

В.с.с.О.> При том, что животным всё равно на содержание кислорода в почве, но вот заменить оксиды в почве на не-оксиды так просто не выйдет.

Ну это ещё смотря КАКИМ животным (или грибам или простейшим). Тем, что в почве, точно не всё равно. Но в конечном итоге и всем остальным не всё равно: нет нормальной почвы (со всеми её обитателями) -> нет растений -> нет животных (и нас, в том числе).

В.с.с.О.> Ну так а я о чём.

Ну значит, и консенсус у нас есть. Ура (виртуально жму руку )!

Otka> Ну так излучение не остановить, что уж тут... Значит будет и приток. Неуютно.

Ну так приток озона, который образуясь, поглощает излучение, которое не доходит до поверхности.

Otka> А молнии мы уже тоже "исключили" в нашей новой марсианской атмосфере?

Для их образования нужны специальные условия, которые не факт, что будут.

Otka> А причём тут "добывание" кислорода? Все растения как-бы "привыкли" расти на оксидах ...

Не на оксидах, а на гидратах солей кремниевой кислоты.

В.с.с.О.>> Ну именно кислород из оксидов живые существа очень редко добывают (за исключением фотосинтезирующих живых существ).
В.с.с.О.>> Тут скорее большую проблему создадут изменившиеся физические свойства грунта. Типа металлы обычно ГОРАЗДО лучше проводят тепло и электричество, и гораздо лучше отражают свет, чем их оксиды.
Otka> А причём тут "добывание" кислорода? Все растения как-бы "привыкли" расти на оксидах (и то не на всех: чтобы прорасти в песке, нужно быть большим специалистом в царстве растений), а не на редуцированных металлах...

Да вообще-то растение много на чём может расти. Гидропоника и аэропоника не дадут соврать. Как и выращивание на камнях, на минвате, на...

На аналогах марсианского и лунного грунта ЕМНИС пробовали выращивать разные растения, и получалось.
Для марсианских условий еще и чуть ли не при марсианского атмосфере.
(не помню, брали ли модельный грунт as is, или всё-таки и какие-то удобрения добавляли?)

Кислород, конечно, в любом случае не из грунта, в такое растения НЯЗ не умеют. Ну может какие-то ооочень экзотические одноклеточные???

В.с.с.О.> И да, озон так просто не стабилизируешь, более низкие температуры смещают равновесие в сторону бОльших концентраций озона, но всё равно он не будет существовать без постоянного притока нового озона за счёт поглощения космического излучения.

Как-то сильно преувеличены опасения относительно озона. Он конечно штука ядрёная, но и не экстралетальная. Кислород чистый тоже штука стрррашная, но жизнь как-то приспособилась со временем.

Как бы ИМХО это из той же оперы преувеличенных опасений, что и УФ-опасность для жизни как класса на ранней Земле.

Как обычно все не совсем так

Fakir> На аналогах марсианского и лунного грунта ЕМНИС пробовали выращивать разные растения, и получалось.

На аналогах марсианского грунта разве что в 60х выращивали. По современным представлениям марсианский грунт "как есть" полностью непригоден для земных растений. И даже никто не писал насколько сложно его привести к норме.

Вот лунный грунт брали реальный. Как оказалось, на грунте от "Аполлона 11" ростки получаются плохими. Грунт "Аполлона 12" и "Аполлона 17" куда более подходящий, но хуже чем контрольный образец на вулканическом грунте.

Fakir> Для марсианских условий еще и чуть ли не при марсианского атмосфере.

Опять же когда в 60х экспериментировали, то пробовали восстановить марсианскую атмосферу. Но тогда думали, что давление там на порядок больше, чем оказалось в реале.

Эксперименты с лунным грунтом были при земной атмосфере.


Fakir> (не помню, брали ли модельный грунт as is, или всё-таки и какие-то удобрения добавляли?)
Fakir> Кислород, конечно, в любом случае не из грунта, в такое растения НЯЗ не умеют. Ну может какие-то ооочень экзотические одноклеточные???

Чтобы добыть немного кислорода из марсианского грунта достаточно его водой полить. Но запасы такого кислорода ограниченны.

PSS> На аналогах марсианского грунта разве что в 60х выращивали.

Руку на отсечение не дам, но припоминается, что существенно позже, как бы не в конце 80-х. Уже вроде бы с использованием результатов Викингов.

PSS>> На аналогах марсианского грунта разве что в 60х выращивали.
Fakir> Руку на отсечение не дам, но припоминается, что существенно позже, как бы не в конце 80-х. Уже вроде бы с использованием результатов Викингов.

"Викинги" хорошие аппараты, но более заточены под поиск аминокислот. Создать на их данных полноценный аналог было сложно. У нас же сейчас есть, как минимум, данные "Феникса". Которые многое рассказали о реальном состоянии дел. Эти чертовы перхлораты. На которые, как постфактум поняли, намекали и данные "Викингов".

PSS> "Викинги" хорошие аппараты, но более заточены под поиск аминокислот. Создать на их данных полноценный аналог было сложно.

Понятное дело. Но долгое время ничего лучшего не было.

Вопрос, когда делали. Видел давным-давно, кажется, в журналах рубежа 80-90-х.

PSS> Эти чертовы перхлораты.

Тут некомпетентен, с этим к химикам, вот к тов. Naib-у - можно ли их как-то удалить из грунта сравнительно дешёвым образом.
Ну или ботаников расспрашивать, можно ли как-то нейтрализовать, или подобрать/вывести растительность, к-я вытерпит, возможно ли это в принципе по биохимии, или же запрет абсолютный.