Wie würde die Welt aussehen, wenn Luft wirklich Transparent waren

Für die Zwecke dieser Frage ich werde das "wirklich transparent" bedeutet annehmen, die Luft und ihre Bestandteile sind nicht mehr in der Lage zu absorbieren und wieder strahlen einfallende Strahlung, die im sichtbaren Licht scheint unsere Definition von Transparenz. Um die Dinge viel mehr Spaß machen, machen wir dies wahr über alle Wellenlängen.

In diesem Fall die meisten Phänomene mit Auflicht und anderen Formen der Strahlung der Wechselwirkungen mit der Atmosphäre nicht mehr verbunden. Rayleigh-Streuung macht nicht mehr den Himmel blau; Stattdessen ist es schwarz wie die Nacht aller Zeiten. Der Mond würde jederzeit sichtbar sein. Wegen des Mangels der Rayleigh-Streuung, wäre keine diffusen Sonneneinstrahlung (zumindest aus der Atmosphäre), und die Sonne wäre die gleiche Farbe egal, was seine Position am Horizont (im Gegensatz zu jetzt, wenn die Farbe der Sonne, um Beobachter von der Entfernung durch die Atmosphäre, die das Licht durchläuft hängt). Schatten wäre schärfer Mangels diffuse Strahlung und Licht nicht direkt Vorfall von der Sonne aus gebrochenen Licht von Objekten auf dem Boden oder Kristalle in der Luft kommen würde.

Apropos Licht Vorfall von der Sonne, bedeutet ein Mangel an Atmosphäre auch mangelnder Brechung. Wenn in dieser Welt (wo) Mann einige Sternenhimmel machen wollte, hätte er als klare Himmel wie Hubble - zumindest solange keine Wolken da sind.

Die Gesamtwirkung visuell, ist dasselbe, als ob wir von einem Ort suchen wo es keine Atmosphäre. Wo haben wir das vorher getan?

Die Zusammensetzung der Erdatmosphäre und die Verteilung der Elemente wäre anders. Gäbe es Änderungen in der Gesamtkomposition aufgrund von Änderungen der Temperaturgradient (siehe unten). Da die Atmosphäre nicht einfallende Strahlung, die Ionosphäre zu absorbieren wäre, wie wir wissen, dass es nicht existieren würde. Tritium würde noch gebildet werden - vorausgesetzt, dass die Atmosphäre noch Partikel abfangen konnte, auch wenn es nicht die abgestrahlte Energie - aufnehmen konnte, aber zur gleichen Zeit die Ionisierung der oberen Schichten der Atmosphäre würde nicht auftreten. Bei dieser Art der Welt würde Radio Vermehrung durch Brechung aus der Atmosphäre nicht auftreten; die erste angehenden Schinken der Welt müsste entweder troposphärischen Phänomen verursacht durch Wolken, Sichtlinie oder Satelliten abhängig.

Mehr wesentlich wäre für das Leben, da die Erde nicht mehr den Schutz der Ozonschicht die Menge an UV Strahlung als ein Teil der Gesamtstrahlung Vorfall hätte drastisch höher. Leben fand Wege, sich von ihrem hohen Niveau der einfallenden Strahlung, einschließlich der Melanin-Produktion und mehrere Kopien der Genome zu schützen. Es scheint wahrscheinlich, dass jede Form von pflanzlichen oder tierischen Lebens, die es gab auch diese Art von Anpassung zusammen mit anderen Arten von Fitness steigernde Eigenschaften wie diejenigen in Strahlung-toleranten Extremophilen gesehen hätte.

Erheblich, würde jedoch der Effekt des Bildens der Atmosphäre völlig transparent grundsätzlich den Charakter der Atmosphäre der Erde und das Temperaturprofil der Atmosphäre ändern indem Sie die solar-Energie-Balance die atmosphärische Komponenten entfernen. Lassen Sie mich erklären:

In unserer aktuellen Situation variiert die Temperatur der Atmosphäre mit Höhe, weil ein guter Teil der Sonneneinstrahlung - ca. 25 % - von der Atmosphäre auf unterschiedlichen Ebenen aufgenommen wird (etwa 6 % von der Atmosphäre spiegelt sich wider 45 % absorbiert durch den Boden, und 5 % durch den Boden). Plötzlich ist die einzige Quelle der Hitze für die Atmosphäre der Erde durch Konvektion, die dann wiederum auf den Rest der Atmosphäre durch Thermik übertragen ist. Ich kann nicht einmal ansatzweise zu verstehen, was dies für Wettersysteme, außer wahrscheinlich stark von sehr hohen und sehr niedrigen Druck mit damit verbundenen Niederschlag Erwartungen fördern tun würde (soweit ich das beurteilen kann, Wolken wäre nicht betroffen außer, dass sie die einzige Quelle des Streulichts ironisch sein könnten).

Das Ergebnis der Veränderung der Wärmeübertragung auf die Atmosphäre macht der Temperaturgradient in der Nähe von linear mit der Höhe abnimmt (vorausgesetzt, dass nicht unpassierbar Schicht Formen). Die Zusammensetzung des Gases als Sublimation ändern würde oder Kondensation Punkte erreicht. In den oberen Ebenen der Atmosphäre sehen wir vielleicht Kohlendioxid Kristalle; ganz unten wäre Dinge viel heißer - nicht zuletzt wegen was auch auf den Boden geschehen würde.

Ich bin kein Klimatologe/Geologe/atmosphärischen Wissenschaftler, aber was ich weiß ist, dass die Atmosphäre transparent machen würde erheblich steigern die einfallende Strahlung auf den Boden. Da alle Übertragung früher erfasst durch Heizen die Atmosphäre an der Oberfläche stattfinden würde, einfallende Strahlung es wäre höher, aber Temperatur... nicht so viel (siehe unten). Temperaturunterschiede aufgrund der Okklusion der Sonne oder Unterschiede in der Wärmekapazität würde besonders heftige Winde in regelmäßigen Abständen fahren; Denken Sie an die "Sea Breeze"-Effekt, multipliziert mit mehrmals die Temperaturdifferenz oder die Temperaturdifferenz zwischen Schatten und beleuchteten Bereichen.

Der Nettoeffekt einer transparenten Atmosphäre würde in diesem Fall fast sicher sein, Dinge in die Atmosphäre viel kühler als vorher, trotz erhöhter Sonneneinstrahlung. Die meisten Objekte auf der Erde als anständiges schwarzer Körper Heizkörper für bestimmte Wellenlängen und die strahlungsinduzierte Wärmeübertragung ist nichtlinear und immer in Bezug auf Temperatur (proportional zu T ^ 4 für ein idealer schwarzer Körper). Also Re Strahlung Raum wäre Up- und dem Boden viel heller. Allerdings wäre Insgesamte Temperaturen niedriger in der Atmosphäre und auf der Oberfläche, denn insgesamt Wärmeübertragung auf die Erde selbst geringer wäre, angesichts der Tatsache, dass die Luft weder zu absorbieren die einfallende Strahlung oder die Erde Re Strahlung in den Weltraum. Aber das war zu erwarten, jedoch da was transparent zu machen die Atmosphäre effektiv tut, den Treibhauseffekt zu entfernenist. Die Durchschnittstemperatur der Erde sinkt um mindestens ca. 10 Grad C, wahrscheinlich mehr.

Also, vielleicht wie die Welt aussehen? Die Welt wäre ein viel Codler, heftig windiger Platz, mit dunklen Himmel und Boden abwechselnd blendend beleuchtet oder in tiefschwarze Dunkelheit. In eine wahrscheinlichere Szenario möglicherweise außer Kontrolle geratenen Albedo Auswirkungen auf die bereits bestehenden Absinken der Temperatur die Erde um einen Schneeball zu werden, da die Albedo des Eises, das wäre viel wichtiger in einer Welt, wo Hitze-Absorption von Strahlung Vorfall auf der Oberfläche so wichtig ist. An einigen Stellen öffnen Flüssigkeit Wasser möglicherweise aufgrund der geothermischen Wärmequellen vorhanden.

Erstaunlicherweise gibt es Theorien der Abiogenese, die die Entstehung von Leben im Eis von organischen Molekülen, Ammoniak und Cyanid zu postulieren, oder einige andere Cocktail Zutaten, so dass es nicht zu viel darauf, dass das Leben in dieser Art von Umgebung gebildet haben könnte. Jedoch insgesamt hätte der Betrag der Gesamtbiomasse, die der Planeten unterstützen kann kleine am Anfang und Entwicklung entsprechend langsamer - nicht zu schweigen von der Tatsache, dass metabolische Prozesse (und damit Reproduktion) viel langsamer bei niedrigeren Temperaturen.

Vielleicht wäre heute wir nur noch eine Welt des primitiven Kopierer oder Prokaryoten, immer noch durch das Äquivalent unserer Welt vor Milliarden Jahren der Evolution, haben nicht noch auf die Erschöpfung unserer frühen Ozeane Chemotrophic Quellen der Elektronen-Akzeptoren fortgeschritten. Oder vielleicht die Welt könnte durch einige unbekannte Katastrophe radikal verändert haben - vielleicht eines Meteors geschleudert Partikel Abdichtung schließlich das Schicksal der wenigen Quellen des Oberflächenwassers links... oder Duschen wärmeabsorbierende schwarzen Asche auf dem offenen Eis, Verringerung der Albedo, Erwärmung des Klimas und Leben eine reelle Chance geben.

Bild: Shutterstock / Artem Loskutnikov

Dieser Beitrag wurde mit freundlicher Genehmigung von Josh Velson, Chemical Engineering Consultant für Bio und Petrochemie neu aufgelegt. Es erschien ursprünglich auf Quora.