Om små halter av koldioxid kan hålla tillräckligt med värme för att skapa en global uppvärmningseffekt på jorden, varför är Mars kall? Dess atmosfär är 95% koldioxid.

Receptet för temperaturen på en planets yta har fyra huvudingredienser:atmosfärisk sammansättning, atmosfärisk densitet, vatteninnehåll (från hav, floder och luftfuktighet) och avstånd från solen. Det finns andra ingredienser, inklusive säsongseffekter eller närvaron av en magnetosfär, men dessa fungerar mer som att ge smak till en tårta.

När vi tittar på jorden, balansen mellan dessa ingredienser gör vår planet beboelig. Förändringar i denna balans kan resultera i effekter som kan kännas på planetarisk skala. Detta är exakt vad som händer med ökningen av växthusgaser i atmosfären på vår planet.

Ökade halter av koldioxid, metan, svavelhexafluorid och andra gaser i atmosfären har gradvis höjt temperaturen på vår planets yta och kommer att fortsätta att göra det i många år framöver.

Som en konsekvens, platser som täcks av is börjar smälta och extrema väderhändelser blir vanligare. Detta utgör en växande utmaning för oss att anpassa oss till denna nya verklighet.

Liten koncentration, stor effekt

Det är förvånande att inse hur lite koncentrationen av koldioxid (CO₂) och andra växthusgaser måste förändras för att orsaka en sådan förändring i vårt klimat. Sedan 1950 -talet har vi har höjt CO₂ -halten i atmosfären med en bråkdel av en procent, men detta orsakar redan flera förändringar i vårt klimat.

Detta beror på att CO₂ representerar en liten del av jordens atmosfär. Det mäts i delar per miljon (ppm) vilket betyder att för varje koldioxidmolekyl finns det en miljon andra. Dess koncentration är bara 0,041%, men även en liten procentuell förändring representerar en stor förändring i koncentrationen.

Vi kan berätta hur jordens atmosfär och klimat var i det avlägsna förflutna genom att analysera bubblor av gammal luft fångad i is. Under jordens istid, koncentrationen av koldioxid var cirka 200 ppm. Under de varmare interglaciala perioderna, den svävade runt 280 sid / min, men sedan 1950 -talet den har fortsatt att stiga obevekligt. År 2013, CO₂ -halterna översteg 400ppm för första gången i inspelad historia.

Denna ökning representerar nästan en fördubbling i koncentration, och det är klart att, i receptet för jordens yttemperatur, koldioxid och andra växthusgaser ska användas med måtta.

Vattnets roll

Som mjöl till en tårta, vatten är en viktig ingrediens på jordens yta. Vatten får temperaturen att röra sig långsamt. Det är därför temperaturen i tropiska regnskogar inte förändras mycket, men Saharaöknen är kall på natten. Jorden är rik på vatten.

Låt oss ta en titt på våra solida planeter. Merkurius är den närmaste planeten till solen, men den har en mycket tunn atmosfär och är inte den varmaste planeten. Venus är väldigt, väldigt het. Dess atmosfär är rik på koldioxid (över 96%) och den är mycket tät.

Mars atmosfär är också rik på koldioxid (över 96%), men den är extremt tunn (1% av jordens atmosfär), mycket torr och ligger längre bort från solen. Denna kombination gör planeten till en otroligt kall plats.

Frånvaron av vatten gör att temperaturen på Mars förändras mycket. Mars -prospekteringsroverna (Spirit at Gusev Crater och Opportunity at Meridiani Planun) upplevde temperaturer från några grader Celsius över noll till minus 80 ℃ på natten:varje marsdag, känd som sol.

Terraformning eller terrakonstruktion

En av de intressanta utmaningar vi står inför när vi bygger nyttolaster, som vi gör vid Griffith University, är att bygga instrument som tål ett så brett temperaturintervall.

Jag älskar konversationer om terraforming. Detta är tanken att vi skulle kunna flyga till en planet med en andningsbar atmosfär och fixa det med hjälp av någon form av maskin för att filtrera otäcka gaser och släppa ut bra vi behöver för att överleva, till rätt mängd. Det är ett återkommande tema i många science fiction -filmer, inklusive utomjordingar, Total Recall och Red Planet.

Jag hoppas att vi kan fixa vår egen atmosfär på jorden och minska vår planets feber.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.