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Was ist die Aufregung über Kohlendioxid? Lektionen von Venus und Mars

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Wie Kohlendioxid Erde, Mars und Venus geformt hat

Bob Berman

Unsere beiden Nachbarplaneten Venus und Mars bestehen aus Kohlendioxid (CO2) Welten. Auf der Erde gibt es nur eine Spurenmenge. Warum also die ganze Aufregung um Kohlendioxid? In einer halben Minute können Sie voll und ganz nachvollziehen, wie CO2 seine Drecksarbeit verrichtet. Interessiert?

Kohlendioxidgehalt der Erde

Vor sechs Jahren, zum ersten Mal seit 800.000 Jahren, überstieg der Kohlendioxidgehalt unserer eigenen Welt 400 Teile pro Million (ppm). Dies war der Meilenstein, auf den wir schon lange gewartet hatten. CO2 betrug gerade einmal 330 ppm, als die Beatles groß waren. Vor der industriellen Revolution und fast eine Million Jahre zurück lag der Wert bei 280 ppm. Er bleibt nun dauerhaft über 400 ppm.

Dennoch macht Kohlendioxid immer noch nur 1/25 oder 1 % der Luft aus. Beim Einatmen atmen Sie 500-mal mehr Sauerstoff ein als Kohlendioxid. Warum also die Aufregung?



Wie Kohlendioxid funktioniert

Wir alle haben von „Treibhausgasen“ gehört und wissen, dass Kohlendioxid neben Methan und Wasserdampf ein wichtiger Akteur in diesem Bereich ist. Aber Sie wissen vielleicht nicht, wie einfach der Mechanismus ist, mit dem Treibhausgas seine schmutzige Arbeit verrichtet. Ich erkläre es.

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  1. Sonnenlicht erwärmt den Boden während des Tages.
  2. Nachts strahlt diese Energie zurück in den Weltraum (in Form von Infrarotstrahlen) und kühlt sich ab. Ich habs?

Hier ist der entscheidende Punkt: Wenn die Infrarotstrahlen vom Boden durch die Luft nach oben wandern und auf diese Atome und Moleküle treffen, bewegen sie sich in einer geraden Linie und in den Weltraum. So kühlt der Boden in der Nacht ab.

Woraus besteht nun Luft? Die Luft der Erde besteht zu etwa 80 % aus Stickstoff, 20 % Sauerstoff und 1 % Argon. Ja, Argon ist das dritthäufigste Gas! Siehe meinen Beitrag darüber, woraus Luft besteht . Stickstoff- und Sauerstoffatome verbinden sich normalerweise zu Zweien, um die Moleküle N2 und 02 zu bilden, während Argon ein Einzelgänger ist und nur als einfaches Atom existiert.

Aber ein Molekül mit 3 oder mehr Atome verhält sich bei seinen Infrarot-Begegnungen ganz anders. Andere Gase – Methan (CH4), Kohlendioxid (CO2) und Wasserdampf (H20) – haben jeweils zwischen 3 und 5 Atome. Wenn Infrarot auf einen von ihnen trifft, wird es vom Molekül absorbiert, das es dann schnell wieder abstrahlt in zufällige Richtungen . Diese drei Worte sind der entscheidende Schlüssel. Anstatt also weiter nach oben in den Weltraum zu gehen, geht das Infrarot nun seitwärts oder nach oben oder unten. Die nach unten gerichteten erwärmen die Oberfläche ein wenig.

Das ist die ganze Geschichte. Und das erklärt, warum der Boden in bewölkten Nächten, wenn viel Wasserdampf über dem Kopf ist, nicht so stark abkühlt wie in einer klaren Nacht. Je mehr Methan, Wasserdampf oder Kohlendioxid in der Luft ist, desto weniger kann jede Nacht abkühlen.

So verrichten Treibhausgase ihre Arbeit hauptsächlich in der Nacht. Sie erhöhen die nächtlichen Tiefsttemperaturen einer Region. Es ist so unvermeidlich wie der Sonnenaufgang.

Venus und Mars: Kohlendioxid-Welten

Betrachten wir nun, dass die beiden hellsten nächtlichen Objekte nach dem Mond die Venus – die kurz vor Sonnenaufgang im Osten blendet – und der Mars, der die ganze Nacht leuchtet. Die Atmosphären beider Welten sind fast reines Kohlendioxid.

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  • Venus besteht zu 96% aus Kohlendioxid (CO2), das einen einst erdähnlichen Planeten zu einer sehr hohen Oberflächentemperatur (über 800 Grad) führte. Als die Venus immer heißer wurde, verdampften ihre Ozeane.
  • Planet Mars besteht zu 95 % aus Kohlendioxid (95 %). Sein CO2 bildet Trockeneiswolken. Als die Venus heiß und trocken wurde, wurde der Mars kalt und trocken.

Dadurch haben beide Planeten viel wärmere Oberflächen. Obwohl sie weiter von der Sonne entfernt ist, ist die Venus der heißeste Planet im Sonnensystem, während die Marsoberfläche durch das CO2 auf angenehme 45° angehoben wird.

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Zurück zur Erde

Kohlendioxid schafft ganz unterschiedliche Geschichten auf der Erde und unseren Nachbarn.

Auch unser Planet wäre größtenteils aus Kohlendioxid, wenn dieses Gas nicht in den Gesteinen unserer Kruste eingeschlossen oder vom Wasser in unseren Ozeanen gelöst wäre. Weder Mars noch Venus haben flüssiges Wasser. Unsere Bäume, Pflanzen, Böden, Felsen und Ozeane können jedoch nur eine begrenzte Menge Kohlenstoff speichern.

Hier wird der erhöhte CO2 auch das Klima und unzählige andere Dinge auf meist (aber nicht ganz) unerwünschte Weise verändern.

Auf der Venus hat es vor langer Zeit eine buchstäbliche Hölle geschaffen, mit einer Oberfläche, die die eines Holzofens übertrifft und einem Druck, der 50 Mal höher ist als der eines Schnellkochtopfs. Es ist ein unmöglicher Ort, eine Zone, in der es draußen zu bleiben gilt.

Aber auf dem Mars hat es eine Oberfläche geschaffen, die furchtbar gefroren gewesen wäre, sich aber dank des CO2 jetzt auf etwa 45 Grad erwärmt und zumindest in unserer Fantasie einen zukünftigen potenziellen Kolonisationsort bietet. (Das wird meiner Meinung nach nie passieren, und ich werde in einem zukünftigen Artikel erklären, warum.)

Im Moment können wir drei Welten sehen, die von diesem von der botanischen Welt geliebten Gas tief geprägt sind.

Astronomie Planeten Venus Mars