- Upokorzenie smakuje tak samo w ustach każdego człowieka.
- Lecz, ach! nie dla mnie szczęście! Nie dla mnie już zamęście! Boża nade mną kara, Ściga mnie nocna mara, Zaledwie przymknę oczy, Traf, traf, klamka odskoczy;...
- Niegdy[ przed wiekami - lecz mo|e nie dawniej jak przed piciu wiekami - caBa ludno[ Wierchowiny powstaBa ze zbiegów, tuBaczy, wygnaDców
- - Wasza wielmożność, chciałbym zwrócić uwagę waszej wielmożności, że czcigodni pa- nowie ze straży nie są już niezbędni teraz, skoro wilkprzestępca będzie wywieziony z...
- Nie miał zwyczaju mówić źle o zmarłych, lecz fakty pozostawały faktami, a wszystkie znaki na niebie i ziemi mówiły mu, że zmarły Parker Grant Senior był niekompetentnym...
- Oznajmiłem przy śniadaniu mojej żonusi, że obecnie nie jest to ani miesiąc styczeń, ani też luty, lecz miesiąc miodowy, i jak każden inny trwa on miesiąc...
- Zamiast jednak przebić się przez linię otaczających iH> wrogów, zawiódł oczekiwania; wpadł między groźne szeregi 1 iuronów, lecz zaraz ostro skręcił i nim dosięgną! go choć...
- To, co b ę dz i e, i to, co może być, z góry"miało tak właśnie być", a to dlatego, że "wszystko,cobędzie, o ile będzie,nie może być rozumiane tak, że niebędzie",jak to wyraził...
- Coś w tym jest, ale przecież z biedą, bo z biedą, lecz przez ponad dwadzieścia lat jakoś się goliłem i przestałem to robić dopiero wtedy, gdy szczenięcy puch na pysku Psa...
- I dlatego jeżeli w sprawach religii przyznamy urzędowi świeckiemu tak wielką władzę, jak to, dajmy na to, ma miejsce w Genewie, na podstawie której będzie miał obowiązek w drodze...
- Kiedy opanujesz podstawowe lekcje udzielane przez własne ciało, będziesz gotowy, aby pobierać bardziej zaawansowane nauki u innego nauczyciela, jakim jest świat...
Upokorzenie smakuje tak samo w ustach każdego człowieka.
Prowadząc wraz z Chrisem McKayem obliczenia, wykorzystujące modele klimatu Marsa, wykazaliśmy, że niewielki, lecz trwały wzrost temperatury na południowym biegunie Marsa -o zaledwie 4°C - może zapoczątkować galopujący efekt cieplarniany prowadzący do wyparowania czapy polarnej. (Dla czytelników pragnących poznać szczegóły równań umieściłem na końcu rozdziału bardziej specjalistyczny dodatek, który opisuje model przyjęty za podstawę obliczeń związanych z terraformo-waniem). W miarę parowania czapy polarnej rośnie temperatura i ciśnienie atmosfery planety i rozpoczyna się uwalnianie ogromnych ilości dwutlenku węgla z regolitu. Krótko mówiąc, nieznaczny wzrost temperatury na biegunie południowym, o 4°C, może doprowadzić do wzrostu temperatury na całej planecie o kilkadziesiąt stopni oraz wzrostu ciśnienia z 6 mbar do kilkuset milibarów. Mogłoby się wydawać, że podniesienie temperatury na południowym biegunie o 4°C nie wystarczy, by zapoczątkować podobną transformację planety. Sytuacja jednakże przypomina piramidę z jabłek ustawioną w sklepie warzywnym: wystarczy usunąć jedno jabłko z dołu, a cała konstrukcja runie. Nietrudno zburzyć piramidę, chociaż ktoś długo i cierpliwie ustawiał jabłka w pozycji delikatnej i nietrwałej równowagi. TERRAFORMOWANIE MARSA • 331 Podobnie jest z czapą lodową na południowym biegunie Marsa. Składa się ona z suchego lodu, czyli zamarzniętego dwutlenku węgla. Dwutlenek węgla można scharakteryzować poprzez wielkość, zwaną prężnością pary, równą ciśnieniu pary nasyconej w stanie równowagi termodynamicznej z cieczą. Prężność pary stanowi miarę skłonności substancji do zmiany stanu skupienia do stanu gazowego, czyli pary. Wartość prężności pary wynika z temperatury, więc gdy ogrzewamy substancję, zwiększamy prężność pary; substancja będzie wówczas szybciej zmieniać się w parę lub gaz. Prężność pary dwutlenku węgla w temperaturze 147 K wynosi 6 mbar -obecną wartość na południowym biegunie Marsa. (Aby otrzymać wartość w stopniach Celsjusza, od temperatury podanej w kelwinach trzeba odjąć 273. Dlatego 273 K = 0°C, a 147 K = -126°C). Warunki równowagi na południowym biegunie Marsa są właśnie takie: temperatura 147 K i ciśnienie 6 mbar. Dopóki temperatura bieguna wynosi mniej więcej 147 K, trudno doprowadzić do zwiększenia ciśnienia dwutlenku węgla powyżej 6 mbar, ponieważ dodatkowy dwutlenek węgla wytrąci się z równowagi i powróci do postaci suchego lodu w czapie polarnej. Co by się stało, gdybyśmy sztucznie zwiększyli temperaturę na biegunie? Później powrócimy do kwestii realizacji tego celu za pomocą dużych, znajdujących się na orbicie luster służących do skupiania światła słonecznego na okolicach bieguna południowego; na razie przyjmijmy, że zaczęliśmy ogrzewać biegun. W konsekwencji wzrostu temperatury rośnie prężność pary dwutlenku węgla, co powoduje, że większe ilości tego związku mogą wyparować do atmosfery z bieguna. Wprawdzie prężność pary - miara skłonności substancji do przechodzenia w stan gazowy, oraz ciśnienie atmosferyczne - miara rzeczywistego ciężaru warstwy atmosfery nad powierzchnią planety, to dwie zupełnie odmienne wielkości, można jednak stwierdzić, że wzrost prężności pary dwutlenku węgla na biegunie wywołuje (poprzez wpompowywanie do atmosfery planety ogromnych ilości CO2 z parującego bieguna) wzrost globalnej wartości ciśnienia atmosferycznego. Znamy prężność pary na- 332 • CZAS MARSA syconej dwutlenku węgla w dowolnej temperaturze - możemy ją odnaleźć w tabelach chemicznych - i wiemy, że dwutlenek węgla w takich samych warunkach zachowuje się identycznie na Ziemi i na Marsie. Znamy również, choć z mniejszą dokładnością, zdolność warstwy dwutlenku węgla w atmosferze planety do wywoływania efektu cieplarnianego; dlatego możemy z sensowną dokładnością oszacować wielkość wzrostu temperatury w wyniku pogrubienia atmosfery. Rozumiemy sytuację panującą na biegunie, znaczenie prężności i jej powiązanie z temperaturą: czas przystąpić do obliczeń ukazujących, w jaki sposób można ruszyć z kopyta z terraformowaniem Marsa. Na początek przyjrzyjmy się rysunkowi 9.1. Przedstawia wyniki zastosowania modelu mojego i McKaya do sytuacji na południowym biegunie Marsa, przy założeniu, że dwutlenek węgla występuje tam w ilości wystarczającej do utworzenia wokół planety atmosfery o ciśnieniu 50-100 mbar. Wykres ukazuje temperaturę na biegunie w zależności od ciśnienia atmosferycznego, a prężność pary nasyconej - w zależności od temperatury na biegunie. Zwróćmy uwagę na dwa punkty, A i B, gdzie krzywe się przecinają. Te dwa punkty stanowią położenia równowagi atmosfery Marsa, w których średnie ciśnienie atmosferyczne (P - ciśnienie atmosferyczne na średniej wysokości powierzchni Marsa, mierzone w milibarach) i temperatura na biegunie (T - w kelwinach), podawane przez obie krzywe, są ze sobą konsystentne. Punkt A określa położenie równowagi trwałej, a B - nietrwałej, co wynika ze zbadania zachowania układu w punktach innych niż położenia równowagi. Jeśli krzywa temperatury leży ponad krzywą prężności pary, na wykresie układ będzie przesuwać się w prawą stronę, ku większym wartościom ciśnienia i temperatury: sytuacja taka odpowiada galopującemu efektowi cieplarnianemu. Jeśli zaś krzywa temperatury leży poniżej krzywej prężności pary, układ będzie się przesuwać w lewą stronę, ku mniejszym wartościom ciśnienia i temperatury; byłby to galopujący „efekt lodówkowy". Obecnie Mars znajduje się w punkcie równowagi A, o ciśnieniu 6 mbar i temperaturze około 147 K na biegunie. TERRAFORMOWANIE MARSA • 333 EFEKT CIEPLARNIANY SPOWODOWANY UWOLNIENIEM CO2 UWIĘZIONEGO NA BIEGUNACH MARSA 220 200 180 - 160 - 140 - 120 ciśnienie pary temperatura bieguna 0,1 10 ciśnienie [mb] 100 1000 Rys. 9. l. Dynamika współzależności czapy polarnej i marsjańskiej atmosfery. Obecnie Mars jest w położeniu równowagi A. Wzrost temperatury o 4°C spowoduje zlanie się punktów równowagi A i B, co doprowadzi do galopującego rozgrzewania atmosfery i, w końcu, do zniknięcia czapy lodowej. Zastanówmy się teraz, co by się stało, gdyby w sposób sztuczny temperatura na marsjańskim biegunie została zwiększona o parę kelwinów. W miarę wzrostu temperatury cała krzywa temperatury przesunie się na wykresie w górę, a punkty A i B zbliżą się do siebie