Venus – hur ligger det till egentligen?

venus c
Jag har på senare tid undrat över den “story” som serverats oss alltsedan man med satelliter upptäckte att Venus yta är extremt varm – trots att övre atmosfären är mycket kall. En energibalansberäkning visar att Venus, trots sin närhet till Solen, mottar mindre strålningsenergi än Jorden.  Venus reflekterar helt enkelt mycket mer av den inkommande solstrålningen – den når alltså aldrig planetens yta – vilket är ett märkligt förhållande i det här följande sammanhanget.
Man tillskriver ju Venus höga yttemperatur till den mycket tjocka atmosfären (ca 100 ggr tätare än Jordens) av främst koldioxid, och målar upp en bild av ett historiskt skeende där forna oceaner kokat bort med hjälp av en allt varmare Sol i en “skenande växthuseffekt”. Man anger observationer av ett mycket högt deuterium/normalt väte-förhållande på Venus (ca 150 ggr Jordens) som indikation på att det en gång fanns mycket vatten där (lättare isotoper skulle försvinna först, i en kombination av bortkokning och solvindar).
Givetvis har detta använts för att skrämma vettet ur folk och att ledas att tro på faran med en “förstärkt växthuseffekt”.
En läsvärd sammanställning av fysiken bakom vissa aspekter av problematiken  finns här.
Nyligen uppmätte man temperaturmönster i Venus övre atmosfär, genom förfaringssätt som beskrivs här.
1 acuriouscold
Delvis liknande anomalier ser man även på Jorden; temperaturstegringarna uppåt här beror helt enkelt på fotokemiska och fotofysiska processer, genom påverkan av kortvågig solstrålning. På Venus är det tydligen lite mer komplext.
Men, för att komma till saken – kan det inte vara så att planeten helt enkelt är varm inuti, och att ytan är varm av denna anledning – inte för att den inte kan göra sig av med till planetytan inkommande solstrålning (som ju uppenbarligen endast med svårighet når dit – eller återstrålar via Venus högre atmosfär)?
Bland annat Jupiter värms inifrån. Bevisligen finns vulkanisk aktivitet på Venus, och kanske tecken på att den inte är samtida med Jorden i Solsystemet.
Hur kan man enklast avgöra vilket av alternativen som är rätt? Personligen har jag svårt att få det traditionella resonemanget att gå ihop?
Något förslag från TCS läsare?
 
 

Kommentarer

Kommentera längst ner på sidan.

  1. Jonas B1

    “kan det inte vara så att planeten helt enkelt är varm inuti, och att ytan är varm av denna anledning”
    Nej! Den bästa förklaringen av växthuseffekten jag har sett finns på Science of Doom:
    http://scienceofdoom.com/2012/07/23/how-the-greenhouse-effect-works-a-guest-post-and-discussion/
    Det behövs växthusgaser för att få snurr på konvektionen. Mängden växthusgaser spelar roll men anledningen till att Venus har så varm yta beror på den stora massan/trycket i atmosfären.
    Pierrehumberts förklaring är dålig eftersom den bara talar om strålningsfysik, vilket bara är en del av förklaringen. 

  2. Kalle

    Åtminstone när det gäller jorden så är det utspädda radioaktiva processer som ger värme och driver konvektionen av magma som ger vulkanism och skyddande magnetfält. Venus är ju nästan lika stor som jorden så man kan nog anta att den ser ungefär likadan ut inuti, kanske med en viss skillnad i koncentration av tyngre ämnen (vid formationen av solsystemet verkar lättare ämnen ha ansamlas längre ut). Att Venus lider av skenande växthuseffekt beror på att den ligger för nära solen- annars hade det varit en lämplig planet att terraforma någon gång i framtiden. Men att använda venus som skrämselargument är djupt ohederligt och riktigt korkat.

  3. Thomas

    Jonas B1 #1 visst tar Pierrehumbert upp konvektion i sin artikel. Sök bara på “convection”.
     
    Att Venus höga temperatur skulle bero på geotermisk värme är otroligt. Jag vet inte exakta värmeflödet på Venus, men planeten förefaller inte ha plattektonik vilket antyder att den är mindre än på jorden, och på jorden är geotermisk värme försumbar.

  4. JonasB1

    Pierrehumbert nämner konvektion, ja Thomas. Men han ger en ofullständig förklaring, efterslom han vill betona co2. Den korrekta bilden ges av Leonard Weinstein hos Science of Doom.

  5. JonasB1

    För övrigt värms väl alla planeter inifrån. Energin kommer från radioaktivt sönderfall. Sen hävdas att gasplaneterna värms inifrån pga kontraktion. Jag tror man i så fall gör bisak till huvudsak. Venuseffekten gäller nog även på gasplaneterna, dvs att konvektionen ger varmare ju djupare man kommer. Sen är ju frågan vad som startar konvektionen inifrån. Misstänker att dygnsvariationer och väder skapar tillräcklig turbulens och därmed lapse rate utan att en yta behövs. Men det är ju en ren akademisk fråga. Se även där Science of Doom.

  6. Thomas

    Jonas B1 Skall man vara noga kommer jordens värme från tre signifikanta källor: radioaktivt sönderfall, potentiell energi som frigörs när tyngre ämnen gradvis samlas mot mitten och kemisk energi från när den solida kärnan växer.
     
    För Jupiter frigörs ungefär lika mycket energi från kontraktion som den tar emot från solen, den interna värmen är alltså i högsta grad signifikant. För jorden är det däremot någon tiopotens i skillnad.
     
    “, dvs att konvektionen ger varmare ju djupare man kommer.”
     
    Konvektion kan inte ge någon värme! Konvektion är ett sätt att transportera värme uppåt i en atmosfär, men först måste du ha någon värme att transporter och sen måste atmosfären vara så ogenomskinlig för värmestrålning att energin inte försvinner som strålning istället.

  7. L

    Thomas, du brukar säga att växthuseffekten är som en kofta. Är det då otänkbart att Venus geotermiska värme har svårare att försvinna ut i rymden och att detsamma, fast blygsammare, kan ske här på jorden?

  8. Jonas B1

    “Konvektion kan inte ge någon värme!”
    Nä söte Thomas det har du rätt i.
    Du hittar alltid något att missförstå.
    Men det är bra att du numera inte torgför att Venus yta är varm pga skenande växthuseffekt vilket Pierrehumbert vill ge sken av, utan i tysthet medger att huvudsaken är den massiva atmosfären.
    Jag tycker det verkar otroligt att Jupiter skulle få hälften av sin “energi” från kontraktion. Har den kontraktionen inte i huvudsak upphört efter 4 miljarder år? Har du någon källa på det förutom wikipedia? 

  9. Ann L-H

    OT – Venus i all ära, men här är senaste nytt från “Moder Jord” från Stefan Edmans horisont.
    http://www.gp.se/nyheter/ledare/1.1086663-stefan-edman-bevare-oss-for-romney-och-ryan
    För den som vill Moder Jord väl finns det bara ett alternativ och för den som ännu inte förstått begreppet hållbar utveckling så finns det hjälp – Obama!
    Allt enligt västkustens klimat- och miljöguru.
    Här har Stefan Edman tappat all eventuellt trovärdighet han ev. haft, här är han miljöaktivist ut i fingerspetsarna – G. Persons gamle rådgivare.     
       

  10. L

    Ann L-H, Edman säger väl vad som förväntas av honom, men när han säger att det är anti-intellektuellt att inte ha klimatrådgivare kör han i diket.

  11. guy

    Ann L-H, Edman tycks vara miljöaktivist ut i fingerspetsarna, precis som du säger. Ändå håller jag med honom om åsikten “bevare oss för Romney..”. Kanske inte av samma orsak som han. En kille som tycker det är åt h…te att man inte kan öppna fönstren i flygplan är inte på den kunskapsnivån att han borde bli president för ett av världen mäktigaste länder.

  12. Thomas

    Jonas #8 När du just klagat på att du inte Pierrehumbert skrev på ett sätt som passade dig om konvektionen öppnade du upp dig för kritik när du själv skrev något som var fel. Även om du säkert menade rätt fanns dessutom en uppenbar risk att andra här skulle ta dig på orden. Det finns som du vet en grupp som inte alls tror på växthuseffekten.
     
    Det behövs en massiv atmosfär för att få en så stor växthuseffekt som på Venus. Eftersom temperaturgradienten av konvektionen begränsas till ca 1 grad per hundra meter oberoende av hur mycket växthusgaser man har så måste lagret som är ogenomskinligt för IR vara tjockt, och det kräver i praktiken en massiv atmosfär.
     
    Däremot finns en hel del som talar för att Venus kan ha fått sin massiva atmosfär genom en skenande växthuseffekt, fast exakt hur de senaste teorierna om Venus geologiska historia ser ut har jag inte hållit mig a jour med. I princip skulle motsvarande kunna ske på jorden. Hettas planeten upp så att alla kolhaltiga bergarter oxideras till koldioxid och överblivet väte från havsvatten sänds ut i rymden är vi där, man jag tvivlar på att det är möjligt än. (solens utstrålning ökar ju gradvis).
     
    “Jag tycker det verkar otroligt att Jupiter skulle få hälften av sin ”energi” från kontraktion.”
     
    Det är mycket i naturen som verkar otroligt tills man räknar på det, vilket jag misstänker att du inte gjort. Eftersom du ändå varit inne på Wikipedia, varför tittade du inte vilken källa de angav? Vill du uppskatta är det annars bara beräkna hur mycket potentiell energi som skulle frigöras om Jupiter kontraherade till en radie som motsvar solitt väte och dela med hur mycket effekt som påstås genereras för att se om storleksordningen är rimlig.

  13. Ingemar Nordin

    Jag tycker att det verkar finnas alltför många okända faktorer om vad som påverkat Venus klimat för att ens börja spekulera: vulkanismens bidrag till värme och till planetens atmosfär, planetens långsamma rotation och dess svaga magnetfält, vatten eller ej i planetens historia (det finns inga spår), betydelsen av närheten till solen, osv.

    Tur att man bor på planeten Lagom. Bara lite mer koldioxid i atmosfären så blir den perfekt! 🙂

  14. Ingemar Nordin

    forts. #13,

    Med tanke på hur lite vi vet om Venus är det ganska märkligt att James Hansen tog den höga CO2-halten i planetens atmosfär som grund för sin koldioxidskräck. Enligt egen utsago så var det detta faktum som gjorde honom övertygad. Det låter inte riktigt balanserat, om man säger så …

  15. Staffan Lindström

    -{ 06.10.12 at 12:51 }
    Ann L-H … Djävulen avslöjar sig i detaljerna – notera länknumret 🙂 …

  16. Staffan Lindström

    { 06.10.12 at 17:38 }
    Stefan Edman: Amerikanerna med 4 ggr stor klimatpåverkan per capita som kineserna… Stefan det är nog lite historia nu samt hur många är de, kineserna alltså jämfört med amerikanerna och dessutom pipe-linen kommer nog gå från USA till Kanada den närmsta tiden… Men har DU rätt…tack för kaffet! PS Extrema väderförhållanden… jorden värms inte just så det måste tydligen vara naturliga förändringar…förstena klimatet, suck!DS

  17. Thomas

    Ingemar #13 Du blandar ihop två helt olika frågor. Dels hur Venus kommit att se ut som den gör idag, t ex hur det kommer sig att den har den atmosfär den har, och dels hur väl vi kan förstå Venus klimat givet den atmosfär, magnetfält etc planeten har. Det senare klarar vi rätt hyfsat. Att däremot utröna något närmare om Venus historia är svårt så länge vi inte landar sonder där som kan börja göra geologiska analyser på samma sätt som på Mars.

  18. Ingemar Nordin

    Thomas #17,

    Vi har väldigt dålig koll på dagens Venusklimat. Exempelvis så är det oklart hur stor vulkanismen är. Man vet att det finns några stora vulkaner som verkar mycket aktiva, samt att planetens yta består av lavafält. Bara den detaljen är tillräcklig för att vederlägga ditt påstående att vi känner Venus klimat “rätt hyfsat”.

    Beträffande historien vet vi naturligtvis ännu mindre. Men det var du som drog upp den i #12 ovan. Om man skall göra några som helst jämförelser med jorden och dra slutsatser om vad en ökad koldioxidhalt på jorden kan innebära så är det självklart att vi måste gå in på Venus historia.

  19. Thomas

    Ingemar #18 på vilket sätt menar du att vulkanism skulle påverka Venus klimat annat än genom att förändra atmosfärens sammansättning, och den känner vi? Man tror att det förekommer perioder med intensiv vulkanism på Venus, men det handlar om Venus historia, inte om dess klimat idag.
     
    De slutsatser man kan dra från Venus och Mars är att de testar vår förståelse för  klimat på planeter med radikalt annorlunda förhållanden än jorden. Om det bara var en slump att våra modeller fungerar på jorden skulle de inte alls fungera där.

  20. Ingemar Nordin

    Thomas #19,

    “Våra modeller” fungerar ju inte ens på jorden, än mindre kan de förklara den uppvärmning som skett vid t.ex. Mars’ poler.

  21. Thomas

    Ingemar #20 Har du tillräckligt höga krav är klart att du kan säga att ingen modell fungerar för någonting.

  22. KF

    Har du tillräckligt höga krav är klart att du kan säga att ingen modell fungerar för någonting.”
    Okej, så när man inte har höga krav så  fungerar modeller bra. Där har vi alltså svaret på varför CAGW-lägret inte är så noga med fakta. Bra, då vet vi det.