Ausgangssituation:
Bei einem Tundraklima steigt die monatliche Durchschnittstemperatur nie über 10°C. Die Temperaturen können in einer normalen Tundra während der kalten Jahreszeit kalt werden, aber da wir uns am Äquator befinden, sind die Schwankungen sehr gering.
Somit haben wir 2 Möglichkeiten: Entweder ist die Durchschnittstemperatur konstant zwischen 0 und 10, oder es gibt eine Jahreszeit mit Temperaturen unter 0. Aber in beiden Fällen kann die Temperatur auch im "Sommer" nachts unter den Gefrierpunkt fallen.
Frage: Könnte dieser Planet ohne die Hilfe von fortschrittlicher Technologie eine atembare Atmosphäre für Menschen entwickeln und aufrechterhalten?
Um Sauerstoff zu bekommen, brauchen Sie
Das Leben nimmt Wasser und Licht und macht Sauerstoff. Du hast Wasser und Licht als Konstanten gegeben, also brauchen wir nur Leben.
Solange es flüssiges Wasser gibt, könnte Leben, wie wir es kennen, existieren. Sie sagten, Ihr Temperaturbereich ging bis zu 10 Grad Celsius, also wird es flüssiges Wasser geben, zumindest in kleinen Becken. Diese würden für unsere aktuellen Modelle der Abiogenese vollkommen ausreichen. Tatsächlich würden aufgrund des Phänomens des eutektischen Gefrierens kleine Auftaubecken tatsächlich hochkonzentriert an organischen Bausteinen werden.
Mikroskopisches Leben hat im Allgemeinen keine Probleme mit ständigem Einfrieren und Auftauen. Die Dinge könnten langsam vorangehen, weil chemische Prozesse bei kälteren Temperaturen langsamer ablaufen, aber mit genügend Zeit könnte sich ein Äquivalent von Algen auf Ihrem Planeten entwickeln und beginnen, Sauerstoff in die Atmosphäre freizusetzen.
Ich gebe Ihnen ein vorsichtiges „Ja“. Der Grund, warum ich vorsichtig bin, ist, dass es teilweise von einer Hypothese abhängt, die schon immer umstritten war. Wenn es richtig ist, dann ist dieses Szenario absolut möglich. Wenn es falsch ist. . . Nun, vielleicht ist die folgende Argumentation falsch.
Haben Sie jemals etwas über die Schneeball-Erde- Theorie gelesen? Es ist eigentlich ziemlich faszinierend. Es geht davon aus, dass die Erde in den letzten 650 Millionen Jahren mindestens einmal in einem nie dagewesenen Ausmaß zugefroren war. . . außer in einem früheren solchen Vorfall. Die Theorie schreibt diese Periode einem von mehreren Ereignissen zu, darunter der Ausbruch eines großen Supervulkans, Veränderungen in der Erdumlaufbahn oder eine enorme Veränderung der Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre.
Der Punkt ist, dass es zu einem oder mehreren Zeitpunkten in der Vergangenheit der Erde ein riesiger Ball aus Eis und Schnee gewesen sein könnte. Nun, um die Erde zu kühlen, würde man extrem niedrige Kohlendioxidwerte haben wollen. Und ich meine extrem niedrig. Vergessen Sie die aktuellen 1% oder so; Ich meine eine große Reduzierung der CO 2 - und CH 4 -Werte. Was füllt diese Lücke? Ich würde annehmen, dass Sauerstoff und Stickstoff weiterhin dominieren würden; Da sie derzeit fast die gesamte Erdatmosphäre ausmachen, wäre es sehr schwierig, sie auf vernachlässigbare Mengen zu reduzieren. Außerdem müssten Sie etwas finden, um sie zu ersetzen, was schwierig wäre. Kurz gesagt, während dieser Schneeballperioden war höchstwahrscheinlich Sauerstoff vorhanden.
Was das Leben betrifft . . . Weniger CO 2 bedeutet, dass Pflanzen und andere photosynthetische Organismen es schwer haben; das bedeutet auch, dass fast alle anderen es auch schwer haben. Wie die Wikipedia-Seite feststellt,
Kritiker argumentieren, dass diese Art der Vereisung das Leben vollständig ausgelöscht hätte. Mikrofossilien wie Stromatolithen und Onkolite beweisen jedoch, dass das Leben zumindest in flachen Meeresumgebungen nicht gestört wurde. Stattdessen entwickelte das Leben eine trophische Komplexität und überstand die Kälteperiode unbeschadet.
Die Seite geht weiter, um verschiedene Extremophile zu beschreiben, die überlebt hätten. Aber ich denke, diese Expedition sollte in Ordnung sein. Sie könnten ihre eigenen Pflanzen anbauen und sie als Nahrung verwenden, Energie von der Sonne beziehen und ein so gutes Leben führen, wie Sie es leben können, wenn Sie auf einem riesigen Schneeball leben.
Es gibt noch einen weiteren Beweis, der Ihnen (und mir) direkt ins Gesicht starrt: Jupiters Mond Europa . Ja, es ist ein Mond, kein Planet, aber ich kann mir vorstellen, dass eine vergrößerte Version auf der grundlegenden Ebene nicht viel ändern würde. Außerdem wissen wir, dass es existiert und eingefroren ist (und das schon seit geraumer Zeit), also denke ich, dass ich es als anständiges Beispiel verwenden kann.
Europa hat eine Eisoberfläche (ja, aus Wasser), die viele Kilometer tief sein kann. Es scheint die gesamte Oberfläche des Mondes zu bedecken (seine durchschnittliche Oberflächentemperatur ist übrigens etwa 50 K - viel kälter als Sie suchen - aber ich werde das vorerst ignorieren). Darunter kann ein Ozean liegen, der die Menschen fasziniert, seit die Idee vorgeschlagen wurde. Auch seine Atmosphäre enthält viel Sauerstoff. Sicher, es ist eine dünne Atmosphäre, aber zumindest ist es etwas. Die Bedingungen sind nicht allzu gut für Leben, um sich an der Oberfläche zu entwickeln, aber ein gut vorbereitetes Forscherteam sollte robust genug sein, um zu überleben.
Atmungsaktiv, auf jeden Fall. Der Planet könnte sich mit einer Sauerstoff-Stickstoff-Atmosphäre gebildet haben, die der Erde ähnlich genug ist, damit Menschen atmen können. Es ist nicht wahrscheinlich, aber es ist definitiv möglich.
Nachhaltig, das ist jetzt eine andere Frage. Sobald Menschen anfangen, das O2 zu verbrauchen, ohne etwas, sei es Leben oder Technologie, um CO2 wieder in Sauerstoff zu recyceln, wird die Atemluft schließlich nicht mehr so atmungsfähig sein. Es könnte Äonen dauern, aber es wird passieren.
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