¿Qué pasaría si la atmósfera de Titán fuera como la de Venus?

Si la presión fuera la misma que la presión actual en Titán, el planeta estaría un poco más caliente por un tiempo, pero no por mucho tiempo. El CO2 pronto se congelaría. Es probable que hace 4 mil millones de años las atmósferas de Venus, la Tierra, Marte y Titán fueran mucho más parecidas. Un Saturno más caliente pudo haber calentado a Titán en esos días. Probablemente, como los demás, tenía mucho CO2 en su atmósfera, pero eso se congeló hace mucho tiempo. Hay mucha agua congelada en Titán, y si los geólogos alguna vez excavan lo suficiente, es probable que también encuentren allí una capa de CO2 congelado.

Una cosa a tener en cuenta es que la temperatura del planeta no sigue una ecuación clara cuando se trata de una atmósfera. Sin una atmósfera, es bastante sencillo e incluso hay una ecuación para ello. Ver aquí , o aquí .

Tenga en cuenta que el primer enlace de arriba tiene un error. Dice que las nubes de Venus bloquean el 10% del sol. Creo que está más cerca del 80% del sol, pero aparte de ese error, es un buen artículo.

La temperatura efectiva de Titán, sin atmósfera, con un albedo de 0,22 equivale a unos 84 kelvin, 11 grados menos que la temperatura de la superficie. La atmósfera de la Tierra, en comparación, atrapa alrededor de 31 grados y la atmósfera de Venus, alrededor de 500 grados.

Titán, al ser una luna helada, probablemente tenga más CO2 que Venus. Ciertamente tiene mucha más agua y mucho más metano que Venus, pero solo el metano puede existir actualmente en estado gaseoso. Aun así, con alrededor del 5% de metano en su atmósfera, Titán ya tiene una fuerte atmósfera de gases de efecto invernadero. Considerablemente más fuerte que la Tierra. La razón por la que atrapa menos calor (alrededor de 11 a 31 grados es porque hay menos calor para atrapar).

Las temperaturas de equilibrio atmosférico se vuelven enormemente complicadas y superan mi nivel de pago.

Tome la Tierra, por ejemplo. Si mueves la Tierra 1/2 % más lejos del Sol, de modo que la energía solar disminuya aproximadamente un 1 % debido a la ley del cuadrado inverso, y usando la fórmula de temperatura efectiva, la caída de temperatura sería la cuarta raíz de eso, o aproximadamente 0,25%. Pero sabemos al estudiar la historia de la Tierra que las glaciaciones pueden desencadenarse por aproximadamente el equivalente a una caída de energía del 1 %, lo que lleva a 4 grados a nivel mundial, aproximadamente el 1,25 % de la temperatura real de la Tierra y eso se debe a varios mecanismos de retroalimentación, como una mayor temperatura oceánica. absorción de CO2 y una mayor capa de hielo, reduciendo el albedo de la Tierra.

La transición de gases de hielo en la atmósfera superior a líquido afectaría la temperatura de equilibrio. Ya no es una ecuación clara, sino muy complicada.

Titán recibe muy poco calor del sol. A su distancia, obtiene aproximadamente 1/90 del calor que recibe la Tierra por metro cuadrado, por lo que si tuviera una atmósfera de gases de efecto invernadero lo suficientemente espesa que atrapara el calor de manera muy efectiva, aún le tomaría mucho tiempo a Titán calentarse.

Sin hacer ningún cálculo, diría que Titán necesitaría una atmósfera con la presión de Venus para comenzar a retener significativamente más calor, porque ya tiene una atmósfera de gases de efecto invernadero bastante fuerte, con un 5,6 % de metano . Sin embargo, no necesitaría llevar CO2 a Titán, simplemente podría calentar la superficie de Titán e inicialmente algo de CH4 herviría y si la atmósfera se calentara lo suficiente, algo de CO2 comenzaría a burbujear desde su suelo congelado.

Pero no estoy seguro de con qué eficacia, incluso una atmósfera de gases de efecto invernadero muy densa mantendría caliente a Titán, porque solo recibe 1/90 de la luz solar que recibe la Tierra por metro cuadrado, y esa es una cantidad muy pequeña de calor que entra. No estoy seguro de dónde estaría el punto cálido, pero se necesitaría una cantidad considerable de atmósfera de invernadero.

Tal vez haya alguien aquí que pueda hacer un cálculo sobre el equilibrio de la temperatura superficial bajo una atmósfera densa. La mía es sólo una respuesta parcial.