Wie ist die atmosphärische Zusammensetzung der Venus in der Höhe von 34 Meilen (50 km) des vorgeschlagenen HAVOC-Programms?

Du überdenkst es nicht, aber es ist kein Problem. Das wichtige Konzept ist das der " Homosphäre ", das ist der Teil der Atmosphäre, in dem sie durch Turbulenzen gut durchmischt ist. Dies ist der Teil links von dem Diagramm, das Sie zeigen, wo Sie sehen können, dass sich die Anteile der verschiedenen Gasbestandteile in der Atmosphäre nicht mit der Höhe ändern.

(Es ist nicht ganz so, dass sich die Proportionen nicht ändern: Beispielsweise variiert die Ozonkonzentration mit der Höhe: Dies geschieht, weil Ozon nur in bestimmten Höhen produziert wird und eine ziemlich kurze Halbwertszeit hat, sodass es nie Zeit hat, gesund zu werden. gemischt. Wasserdampf variiert auch mit der Höhe.)

Es gibt einen Ort in der Atmosphäre, der Homopause genannt wird, das ist der Ort, an dem die Diffusion aufgrund von Turbulenzen in der Atmosphäre klein genug wird, dass die molekulare Diffusion wichtiger wird. Oberhalb dieses Punktes hängen die Anteile verschiedener Spezies in der Atmosphäre von der molekularen Diffusion und ihrem Atomgewicht ab. Die Homopause in der Erdatmosphäre ist ungefähr 100 km hoch, und tatsächlich können Sie sie aus dem beigefügten Diagramm ablesen.

Das Wichtige dabei ist, dass die Homopause auftritt, wenn die Dichte der Atmosphäre niedrig genug ist, dass die Turbulenzen so relativ schwach werden, dass sie keine Rolle mehr spielen. Per Definition liegt dies über dem Punkt, an dem Sie ein Objekt voller Luft schweben lassen könnten, das Sie atmen könnten!

Ich kenne die Höhe der Homopause auf der Venus nicht: Diese Zusammenfassung spricht von einer Höhe zwischen 129 und 140 km, aber das ist ein altes Papier, und ich kann auch nur die Zusammenfassung finden: Es gibt wahrscheinlich aktuellere Informationen.

Das Wichtigste ist jedoch: Wenn Sie eine Art Ballon auf eine bestimmte Höhe bringen können, liegt diese Höhe per Definition ziemlich unterhalb der Homopause.

Siehe auch die Antwort von Tom Spiker , die viel detailliertere Referenzen enthält.

Dies ist keine eigenständige Antwort, sondern eine Ergänzung zur Antwort von tfb. aber da ich mehrere Referenzen angebe, eine mit einer ziemlich langen URL, würde es nicht gut als Kommentar funktionieren.

Die Homopausenhöhe auf der Venus ist keine Konstante. Sie variiert mit dem Breitengrad, der "Tageszeit" (Längengrad in Bezug auf den subsolaren Punkt) und der Sonnenaktivität. Diese Zusammenfassung zeigt ein Beispiel für einige dieser Variabilitäten. Beachten Sie, dass dies nur eine Stichprobe der Variabilität ist; er kann außerhalb des angezeigten Bereichs liegen.

Aber wie tfb sagt, liegt es in allen Fällen weit über den vorgeschlagenen Höhen für ballongefederte Fahrzeuge. Die beobachtete Variabilität in der atmosphärischen Zusammensetzung der Venus ist das Ergebnis mehrerer Phänomene, wie z. B. des Temperaturanstiegs mit der Tiefe unterhalb der Tropopause und chemischer Reaktionen, die sich aus dem UV- und IR-Sonnenlicht in der Stratosphäre und darüber ergeben. Der Wikipedia-Artikel enthält einige gute Informationen, und die Liste der Referenzen enthält viele wissenschaftliche Arbeiten, die sich mit den Details befassen.

Ein Beispiel für eine temperaturbedingte Variation der Zusammensetzung ist die Schwefelsäure, auf die GdD anspielt. Es ist in den vorgeschlagenen Höhen stabil, aber die Atmosphäre wird heißer, wenn Sie von der Tropopause nach unten gehen. Diese Zusammenfassung (und viele andere!) und der Wikipedia-Artikel weisen darauf hin, dass unterhalb von etwa 35 km Höhe die Temperatur hoch genug ist, um die Schwefelsäure zu SO3 und H2O abzubauen.

In Wolkenhöhe wissen wir vieles über die Zusammensetzung der Venusatmosphäre nicht. Zum Beispiel gibt es an oder in der Nähe der Wolkenspitzen etwas , das UV absorbiert , aber seine Zusammensetzung ist noch unbekannt – obwohl es einige Vorschläge gegeben hat, einschließlich der Biologie (!), ist keiner allgemein akzeptiert.

Abgesehen davon liegen die vorgeschlagenen Höhen in der turbulent gemischten Region der Atmosphäre, sodass die relativen Anteile der Hauptbestandteile – CO2 und ein bisschen N2, wobei alles andere auch läuft – ziemlich konstant sind.