Gdyby Wenus i Mars zmienili miejsca, czy mielibyśmy wówczas 3 planety nadające się do zamieszkania?

Oto przypuszczenie: Wenus jest za gorąca, Mars jest za zimny. Gdyby zamienili się miejscami, energia słoneczna zmieniłaby się, aby uczynić zarówno bardziej ziemskimi. Równie dobrze moglibyśmy mieć trzy zamiast jednej „Ziemi” w Układzie Słonecznym, gdyby ruletka wczesnego formowania się planet grała nieco inaczej.

To oczywiście zbyt proste. Ale czy nie pomogłoby to wiele, gdyby tak było od samego początku, że Wenus miała masę Marsa, a Mars miał masę Wenus? A może inne czynniki dominują masę i odległość od Słońca?

Czy Wenus nadal miałaby gęstą, ale niezbyt gęstą atmosferę, gdyby znajdowała się na poziomie 1,5 AU, ponieważ ma wystarczająco dużo masy, aby ją utrzymać, i czy to nie utrzymałoby jej cieplejszej niż Mars? W tym płynącą wodę na jej powierzchni pod ciśnieniem atmosferycznym?

Czy Mars w temperaturze 0,7 AU byłby cieplejszy i być może miałby przemijającą atmosferę utworzoną z topniejących substancji lotnych w dłuższej epoce w swojej historii?

To bardzo interesujące pytanie. Oczywiście, jak zauważyłeś, nieco uprościłeś sprawy; oprócz temperatury wpływają także na warunki mieszkaniowe.

Jeśli chodzi o Wenus, prawdopodobnie wiesz, że Wenus jest bardzo gorąca na swojej powierzchni nie tylko dlatego, że jest bliżej Słońca, ale ponieważ ma gęstą atmosferę CO2 i jest ogrzewana przez efekt cieplarniany . W rzeczywistości są dwie rzeczy na temat Wenus, które uniemożliwiłyby jej zamieszkanie w dowolnym miejscu. Jednym z nich jest brak magnetosfery, która jest niezbędna, aby promieniowanie jonizujące (szczególnie z wiatru słonecznego) nie dotarło na powierzchnię planety. Brak magnetosfery wydaje się wynikać z braku geodynamiki na Wenus, która ma związek ze strukturą jej jądra. Po drugie, wydaje się, że Wenus nie ma płyt tektonicznych, które mogą być odpowiedzialne za trzęsienia ziemi tutaj na Ziemi. Co ciekawe, płyty tektoniczne odgrywają główną rolę w kontrolowaniu gromadzenia się CO2 w atmosferze (patrztutaj po szczegóły). Brak płyt tektonicznych sprawia, że ​​Venus jest skazana na dużą atmosferę CO2 w dowolnym miejscu, co nie byłoby dobrym miejscem do życia.

Z drugiej strony Mars to zupełnie inna sprawa. Ma zarówno magnetosferę (choć jest bardzo słaba) i prawdopodobnie ma płyty tektoniczne (chociaż ostatnio słyszałem, że ma tylko dwie). Jednym z powodów, dla których NASA wysłała tyle sond na Marsa, jest to, że w pewnym momencie uważano, że nadają się do zamieszkania. Uważa się, że wzrost Marsa został zahamowany z powodu efektów grawitacyjnych Jowisza i Saturna. W innym wszechświecie Mars mógłby skończyć bardzo podobnie do innej Ziemi.

Gdyby Venus zaczął na pozycji Marsa, możliwe, że ewoluowałby w lodowego giganta. W większej odległości od Marsa wiatr słoneczny jest słabszy i usunąłby znacznie mniej atmosfery Wenus, nawet w porównaniu do ilości utraconej Ziemi, ponieważ Ziemia jest znacznie bliżej Słońca niż Mars. Tak więc Wenus byłaby prawdopodobnie pozostawiona z grubą otoczką helu i stałaby się mini-Neptunem / super-Ziemią, a nie drugą Ziemią. A także, gdyby Mars ewoluował w odległości Wenus, bliżej, zostałby pozbawiony jakiejkolwiek znaczącej atmosfery i ewoluowałby w inny Merkury, szary i pozbawiony powietrza świat.

Po prostu „zamiana” pozycji nie byłaby sama w sobie przyczyną dla planety mieszkalnej. Kluczem jest „zmiana” pozycji. Gdyby Wenus miała przejść migrację orbitalną, mogłaby przenieść się na obecną pozycję Ziemi i ochłodzić się, dalej rozwijać bardziej stabilną atmosferę i wytwarzać oceany. Następnie dalsza migracja orbitalna może spowodować zapadnięcie się atmosfery i sukcesję morską. Pytanie brzmi zatem, czy stanie się jak Ceres i Jowisz. Symulowanie odwrócenia wektora, w którym Mars podlega migracji orbitalnej i przemieszcza się na pozycję zajmowaną obecnie przez Ziemię, rozgrzałoby go, powodując dalszy rozwój atmosfery i środowiska morskiego. Następnie, gdy jego wektor przesunie go do miejsca aktualnie zajmowanego przez Wenus, następowałaby sukcesja morska i redukcja atmosfery pojawiała się tak, jak Wenus jest dzisiaj.

Gdyby Mars został umieszczony blisko Słońca, a Wenus przeniósłaby się na obecną orbitę Marsa, żadne z nich nie byłoby możliwe do zamieszkania. Aby Mars i Wenus nadawały się do zamieszkania (w teorii) wymagany jest duży księżycowy księżyc, ponieważ spowodowałby ruch skorupy pływowej, który pomógłby zapalić pole magnetyczne planety. W przypadku Wenus Merkury stałby się swoim nowym księżycem, ponieważ mógłby nie tylko zapalić silne pole magnetyczne, ale mógłby skorygować obrót planety, obracając ją w normalnym 24-godzinnym obrocie Ziemi i pozwolić, aby atmosfera CO2 ostygła tak, jak będzie w stanie przetworzyć go w ziemię. Jeśli chodzi o Marsa, księżyc Jowisza Io byłby idealny, ponieważ może zwiększyć ciśnienie powierzchniowe planety i pole magnetyczne. Zarówno Wenus, jak i Mars są w stanie samodzielnie terraformować. Potrzebny jest tylko duży księżycowy księżyc, taki jak odpowiednio Io i Merkury.