Как большинство звезд, яркость Солнца очень медленно увеличивается в ходе ее существования [2]. Поэтому ожидается, что, из-за более высокого солнечного излучения, климат Земли станет теплее по геологическим временным рамкам (заказа сотен миллионов лет), независимо от вызванного человеком нагревания климата, которое происходит за десятилетия.
Это вызвано тем, что количество водяного пара в повышениях атмосферы как океаны становится теплее (вода испаряется быстрее). Однако водяной пар – парниковый газ, который способствует нагреванию поверхности Земли. Ученые поэтому предсказывают, что безудержное нагревание климата произойдет на Земле, заставляя океаны вскипеть и жидкая вода, чтобы исчезнуть из поверхности.
Другое последствие – то, что парниковый эффект войдет в безудержное государство и станет нестабильным, лишая возможности поддерживать умеренную среднюю температуру 15 °C на Земле. Это явление может объяснить, почему Венера, которая немного ближе к Солнцу, чем Земля, превратилась в печь в отдаленном прошлом. Это также проливает свет на климат экзопланет.Когда это безудержное государство могло бы произойти на Земле?
До сих пор это было трудно оценить, поскольку явление было только исследовано, используя, высоко упростил астрофизические (одномерные) модели, которые полагали, что Земля была однородной и неудавшейся, чтобы принять во внимание ключевые факторы, такие как сезоны или облака. Все же модели климата, используемые, чтобы предсказать климат за ближайшие десятилетия, не подходят для таких высоких температур. Согласно некоторым из этих одномерных моделей, Земля начала бы терять всю свою воду, чтобы сделать интервалы и превратиться в новую Венеру в простых 150 миллионах годы.Команда от Laboratoire de Meteorologie Dynamique (CNRS / UPMC / СУЩНОСТЬ / Политехническая школа) теперь проектировала трехмерную модель, которая в состоянии предсказать, как земная окружающая среда изменилась бы под эффектом значительного увеличения солнечного испарения порождения потока жидкой воды в атмосферу.
Согласно этой сложной модели, должен произойти переломный момент, когда средний солнечный поток достигает приблизительно 375 W/m2, с поверхностной температурой приблизительно 70 °C (современный поток – 341 W/m2), т.е. приблизительно за один миллиард лет. Океаны тогда начнут кипеть, и парниковый эффект увеличится, пока он не войдет в безудержное государство. Этот результат пододвигает более ранние предсказания обратно для полного испарения океанов на несколько сотен миллионов лет.
Это различие происходит из-за атмосферного обращения: транспортируя тепло от экватора до средних широт, это сушит эти теплые регионы и уменьшает парниковый эффект в областях, где это, скорее всего, войдет в безудержное государство. Увеличенный солнечный поток, кажется, усиливает это атмосферное обращение, суша субтропические регионы еще больше и стабилизируя климат для нескольких сотен миллионов за годы до того, как это достигнет точки невозврата.
Кроме того, эта работа показывает, что эффект пляжного зонтика облаков, другими словами их способность отразить солнечное излучение – который помогает охладить современный климат – имеет тенденцию уменьшать более чем миллионы лет по сравнению с их парниковым эффектом. Эффект пляжного зонтика, вероятно, будет, поэтому способствовать нагреванию климата и дестабилизации.Эти результаты могут также использоваться, чтобы определить степень пригодной для жилья зоны вокруг Солнца.
Они показывают, что планета может быть настолько же близкой как 0,95 астрономических единицы [3] к звезде, подобной нашему Солнцу (т.е. на 5% меньше, чем расстояние от Земли до Солнца) прежде, чем потерять всю его жидкую воду. Кроме того, они демонстрируют все снова и снова, что планета не должна быть точно похожей на Землю, чтобы иметь океаны.
Исследователи теперь планируют применить эту модель к экзопланетам, чтобы определить, какая окружающая среда могла помочь им сохранить жидкую воду.[1] Laboratoire de Meteorologie Dynamique – часть Institut Pierre Simon Laplace (IPSL). Проекту предоставили пособие постдиссертации региона Иль-де-Франса.
2 считается, что в происхождении Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад, яркость Солнца составляла 70% сегодняшней стоимости, которая подразумевает увеличение приблизительно 7% каждый миллиард лет. 3 1 астрономическая единица (AU) = 150 миллионов километров.