Astrophysik

© Dezember 2016 Autor: Michael Köchling
 



Der Mars ist ein Kühlschrank!

Um die gemachte Aussage beweisführend darstellen zu können, muss ich sehr weit ausholen und dabei auch das Klima unseres Planeten mit einbeziehen. Nur so lässt sich ermitteln, was da so vor sich geht!
Sicher haben Sie sich schon einmal gefragt, wie es kommt, dass die oberen Luftschichten viel kälter sind, als die darunter befindlichen!? Wir wissen, warme Luft steigt nach oben, wogegen kalte nach unten absinkt. Auf diese Weise findet eine ständige Klimatisierung unseres Planeten statt. Doch ganz so einfach ist es nicht! Wir wissen auch, dass es von Zeit zu Zeit zu extremen Klimawechseln kommt und diese Wechsel vollziehen sich innerhalb von nur drei bis fünf Jahren. Sie dauern dann aber Jahrzehnte oder sogar noch viel länger. Zuletzt im Maunder-Minimum, welches auch als kleine Eiszeit bekannt ist. Diese Kälteperiode dauerte mit extremen Wintern und verregneten Sommern von 1645 bis 1715, wodurch es zu verheerenden Ernteausfällen und den damit verbundenen Hungersnöten kam.
Schauen wir nun, was mit der warmen aufsteigenden Luft in unserer Atmosphäre geschieht: Die warme Luft hat eine verhältnismäßig hohe Dichte, die jedoch mit zunehmend aufsteigender Höhe abnimmt. Je höher sie also aufsteigt, umso mehr nimmt ihre Dichte ab und dabei passiert etwas! - Es entsteht Reaktionskälte! Mit anderen Worten: Die aufsteigende warme Luft kühlt sich selber! Genau diesen Effekt nutzen wir in unseren Kühlgeräten. Der Vorgang ist wie folgt:
Ein Gas wird komprimiert, wobei es sich erhitzt. Die dabei entstehende Wärme wird über ein Kühlgitter an die Umgebung abgeführt. Daran anschließend wird das nun komprimierte und auf Außentemperatur gebrachte Gas ausgeblasen, wobei es sich entspannt und die dabei entstehende Reaktionskälte zum Kühlen unserer Speisen oder zur Klimatisierung verwendet wird. Dies alles findet in einem geschlossenen System statt, wodurch der Vorgang beliebig wiederholt werden kann.
Kommen wir daher nun zu der kühlen, aber extrem verdünnten Luft der oberen Atmosphäre. Obwohl sie kälter als die darunter befindliche Luft ist, kann sie nicht ohne weiteres absinken, denn sie ist spezifisch leichter und hält sich deshalb auf Dauer über den wärmeren, doch dichteren Luftschichten darunter. Es muss daher sehr viel warme Luft nach oben steigen und sich dabei abkühlen, damit irgendwann kalte Luft nach unter fließen kann. Es wird hierdurch ein Polster aus dünner kalter Luft über einen längeren Zeitraum in großer Höhe aufgebaut. Und erst wenn es einen mächtigen Überschuss dieser kalten Luft gibt, die sich dann über ganze Kontinente oder sogar rund um die Erde aufgebaut hat, kann es zu einem Durchfluss dieser kalten aber nun inzwischen dichter gewordenen Luft dazu kommen, dass sie nach unten abfließt. Während des Absinkens wird sie zunehmend komprimiert und erwärmt sich dabei wieder. Wenn sie dann am Erdboden ankommt, hat sie aber immer noch genügend Potenzial, um hier Kühle zu erzeugen. Manchmal sogar so viel, dass es zu einer merklichen Klimaveränderung kommen kann. Dabei kommt es allein darauf an, wie mächtig sich die obere kalte Luftschicht aufgebaut hatte. War diese Schicht groß genug, kommt es zu der angedeuteten Klimaänderung.
Wie aber wirkt sich nun dieses Szenario auf den Mars aus? Sie werden es sicher schon ahnen! In der Marsatmosphäre fehlen einige wichtige Gase und ganz besonders der Wasserdampf. Von letzterem sind nur ganz vereinzelt geringe Dunstwolken vorhanden. Zudem ist die Atmosphäre zu dünn und gibt ihre Wärme fast unvermindert in den Nächten an das Weltall ab. Und obwohl die Sonnenenergie wegen des geringeren Rückstrahlungsvermögens des Mars seine Oberfläche besser als auf der Erde erreicht, kann die Atmosphäre die Wärme nicht halten, weil ihr die wärmespeichernden Gase und der Wasserdampf fehlen. Der Mars ist 50 bis 70 Millionen km weiter von der Sonne als die Erde entfernt, doch wegen seiner geringeren Albedo von nur 0,16 erhält seine Oberfläche annähernd die gleiche Energiemenge wie unsere Erde, die eine Albedo von 0,39 besitzt. Dennoch ist es auf ihm viel kälter und wir werden nun sehen, warum dies so ist. Den ersten Grund nannte ich Ihnen schon. Die Wärme kann ungehindert in das Weltall entweichen und somit nicht gespeichert werden und obwohl die Marsatmosphäre zu 95 % aus CO 2 besteht, gibt es dort keinen Treibhauseffekt, weil die wärmespeichernden Elemente in seiner Atmosphäre fehlen. Weiter vorhanden sind nur noch 2,7 % Stickstoff und 1,6 % Argon. Andere Gase hingegen sind nur noch als Spurenelemente vorhanden und somit unbedeutend.
Hinzu kommen die annähernd doppelt so lange dauernden Jahreszeiten. Der Mars benötigt knapp zwei Jahre um die Sonne zu umrunden (siderische Umlaufzeit 1,881 Jahre), was dazu führt, dass jede Jahreszeit auf ihm fast doppelt so lange dauert, wie auf der Erde. Dabei wird es in den Polregionen mit bis unter -120° C so kalt, dass das CO 2 als Schnee und Eis ausgefällt wird. Hierdurch nimmt die ohnehin geringe Dichte der Marsatmosphäre stark ab. Wird die Oberfläche in einer der Polregionen während des jeweiligen Sommers erwärmt, so verdampft das CO 2 - Eis und der Schnee dieses Gases und rast dabei als sich entspannendes Gas um den Planeten, um die Atmosphäre wieder aufzufüllen. Wie wir nun aber wissen, entsteht dabei Reaktionskälte, welche den Mars zusätzlich kühlt! Dieser Vorgang entsteht regelmäßig sich abwechselnd an beiden Polen, wobei es auf der Südhalbkugel besonders stark stattfindet, weil die Südhälfte sich in ihrem Winter in Sonnenferne befindet, wodurch die dortige Polkappe sich viel stärker bis zum 50. Breitengrad ausbildet. Die Nordpolkappe wächst dagegen nur bis zum 60. Breitengrad und ist dadurch nur etwa halb so groß.
Wir können nun feststellen, dass die dortige kalte Luftschicht sich bis in Bodennähe bildet und nicht wie bei uns auf der Erde in großer Höhe. Dies ist der gewaltigste Unterschied zur Erde und ergibt dadurch ein vollkommen anderes Klima auf dem Mars!

Nun ist klar, warum die oben gemachte Aussage zutrifft!

„Der Mars kühlt sich selber nach dem gleichen Prinzip wie unsere Kühlgeräte!“

Dies wäre zu verhindert, wenn man beispielsweise Kohlenstaub an den Polen flächendeckend verstreuen würde. Mit dieser Maßnahme würde es dort nicht so stark abkühlen und somit könnte das Ausfällen des CO 2 verhindert werden! Doch dafür wären viele Tonnen Kohlenstaub erforderlich und wer sollte die dort hinbringen und verstreuen? Zudem müsste dies an jedem Pol vor dem dort einsetzenden Winter wiederholt werden, was zusätzlichen Aufwand erfordert. Die Idee ist nicht neu und wurde schon vor Jahren in Erwägung gezogen, doch lässt sie sich noch nicht realisieren. Wir haben einfach keine Raumschiffe, welche so große Frachten befördern könnten. Eine andere Möglichkeit wäre das CO 2 aufzuspalten. Dabei wird Kohlenstoff und Sauerstoff frei. Dadurch käme etwas Sauerstoff in die Atmosphäre, was aber zu einer weiteren Verringerung der ohnehin sehr dünnen Atmosphäre führen würde. Den Mars zu klimatisieren, wird daher eine Aufgabe für spätere Generationen sein, wenn die dafür erforderlichen Techniken vorhanden sind.


In der Astrophysik ist vieles möglich, doch sollte es stets mit den natürlichen Bedingungen vereinbar sein.
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