Sind Gammastrahlen immer schädlich?

Gammastrahlung ist in den in Ihrem System vorhandenen Mengen NICHT schädlich.
Wie andere Antworten bereits erwähnt haben, sind Gammastrahlen grundsätzlich immer schädlich. Sogar Roboter oder andere nicht-organische Lebensformen werden durch die ionisierende Wirkung von Gammastrahlung langsam zerstört.

Dies setzt jedoch voraus, dass Sie regelmäßig von relativ hohen Beträgen getroffen werden.

Realistischerweise glaube ich nicht, dass Ihr Schwarzes Loch annähernd genug Strahlung abgibt, um irgendetwas auf der Erde zu bedrohen.

Strahlung vom Schwarzen Loch
Ihre andere Frage besagt, dass sich das Schwarze Loch in einem der L4/L5-Lagrange-Punkte des Jupiter befindet. Diese Punkte befinden sich auf derselben Umlaufbahn wie Jupiter, daher ist die Mindestentfernung zwischen der Erde und dem Schwarzen Loch die Differenz zwischen der Umlaufbahnentfernung von Jupiter und der Umlaufbahnentfernung der Erde. Die Erde umkreist etwa 1,5 Millionen km von der Sonne entfernt und Jupiter umkreist etwa 778 Millionen km. Die Differenz beträgt dann rund 776,5 Mio. km.

Gemäß der Antwort auf Ihre andere Frage gibt das Schwarze Loch 125,7 TW Energie ab. Bei 776,5 Millionen km, das ist$16.59 \frac{pW}{m^2}$. Ein Quadratmeter erhält also 16,59 pW pro Sekunde, bzw$0.523 mJ$in einem Jahr.

Strahlung von anderswo
Es fällt mir schwer herauszufinden, wie viel ionisierende Strahlung außerhalb der Erdatmosphäre existiert. Wir sollten jedoch in der Lage sein, eine ungefähre Zahl zu bekommen.

Diese Studie über ionisierende Strahlung aus dem Jahr 2002 besagt, dass Astronauten auf der ISS bei maximalem Sonnenstand (wenn die kosmische Strahlung am niedrigsten ist) etwa 160 mSv pro Jahr erhalten. Dies entspricht ungefähr 160 mJ/kg (Bearbeitungswarnung: Ich habe ursprünglich 160 J/kg geschrieben, was tausendmal zu hoch ist, obwohl meine Gesamtmeinung immer noch dieselbe ist).

Ich bin mir nicht sicher, wie groß die durchschnittliche Masse eines Astronauten ist, aber die Höhenanforderungen (zum Zeitpunkt der Studie von 2002) waren ungefähr 5-6 Fuß groß. Wenn wir von einem Durchschnitt von etwa 5'6" (66") und überwiegend männlichen Astronauten ausgehen, ist die ideale Masse, die durch die Devine-Formel gegeben ist$50 kg + 2.3 kg \cdot \frac{(h-60 in)}{in}$ $=63.8 kg$.

Alles in allem erhält also jeder Astronaut ungefähr$63.8 kg \cdot 160 \frac{mJ}{kg}$ $=10.2 J$pro Jahr.

Relative Strahlung
Das Endergebnis dieser Berechnungen ist, dass Ihr Schwarzes Loch die Strahlung nur um maximal etwa 5 Tausendstel Prozent erhöht .

Da der Sonnenzyklus abklingen wird, die kosmische Strahlung auf Ihre Astronauten ansteigt (auf etwa das Doppelte) und die Erde nicht immer ganz so nah am Jupiter sein wird (kein wirklicher Faktor, da der Unterschied nur etwa 0,4 % beträgt ), ist Ihr Schwarz Loch wird die meiste Zeit sogar noch weniger eine relative Gefahr darstellen. Außerdem durchschneidet ein Astronaut keinen vollen Quadratmeter und nimmt daher möglicherweise weniger als die Hälfte der oben berechneten Strahlung auf.

Da die Gammastrahlung praktisch vollständig von der Atmosphäre blockiert wird, ist sie für nichts auf der Oberfläche des Planeten gefährlich.

Ein Hinweis zu den Spezifikationen
Ich habe den Wert 125,7 TW aus der obersten Antwort auf die andere Frage verwendet, weil es so aussieht, als hätten sie tatsächlich die Berechnung dafür durchgeführt. Diese Frage besagt, dass die Ausgangsleistung 20 PW oder etwa 160-mal mehr Ausgangsleistung beträgt. Das Endergebnis ist immer noch weniger als ein Prozent Unterschied in der schädlichen Strahlung.

Dies ist eine (in vielen Kreisen) sehr heikle Frage. Die nachdrücklichen JA-Antworten spiegeln die aktuelle allgemeine Denkweise über Strahlenschäden wider, die als lineares No-Threshold-Modell (LNT) bezeichnet wird. Siehe den Wikipedia-Artikel .

Es gibt jedoch einige Hinweise darauf, dass das Modell möglicherweise nicht für eine Exposition mit geringer Intensität gilt. Es besteht sogar die Möglichkeit (von vielen stark bestritten), dass eine sehr geringe Exposition tatsächlich positive Ergebnisse haben kann. Dieser Effekt (falls vorhanden) wird als Strahlungshormesis bezeichnet .

Der klassische Beweis für einen solchen Effekt ist das Papier von Chen Taiwan . Dieser Bericht berichtet über die Gesundheitsgeschichte von etwa 8.000 Taiwanesen, die in Wohnhäusern lebten, die mit Bewehrungsstäben gebaut wurden, die mit Cobalt-60 kontaminiert waren. Die Natur des taiwanesischen Gesundheitssystems ermöglichte es, praktisch alle betroffenen Einwohner aufzuspüren und ihre späteren Krankengeschichten zu bestimmen. Vor allem wurde von einer wirklich erstaunlichen Verringerung der Krebstodesfälle berichtet. (Auf persönlicher Ebene finde ich die offensichtlichen Vorteile so schnell und so überwältigend, dass ich ihnen ehrlich gesagt nicht vertraue. Aber lesen Sie die Zeitung selbst. YMMV.)

Die Reaktion auf das Konzept der Strahlungshormesis hat starke politische/ideologische Korrelationen, sodass Diskussionen über die Wirkung ziemlich schnell bergab gehen. Die Behauptung zu akzeptieren, dass „ein gewisses Maß“ an Strahlenbelastung nicht nur akzeptabel, sondern auch vorteilhaft ist, öffnet die Tür für alle Arten von offensichtlich unangenehmer Ausbeutung, so dass es, selbst wenn es sachlich richtig ist, auf lange Sicht vielleicht besser ist, beim NLT-Modell zu bleiben.

von OP: /wenn ich die Gammastrahlen meines Mini-Schwarzen Lochs für unsere Biosphäre unschädlich machen kann./

Ich schlage zwei Möglichkeiten vor, die beide Ozon beinhalten.

Aber zuerst, wie schaden einfallende Gammastrahlen dem Leben auf der Erde?

Ich wusste, dass Gammastrahlung selbst, obwohl definitiv lebensgefährlich, in Bezug auf außerirdische Quellen nicht sehr problematisch war. Es stellt sich heraus, dass sich einfallende Gammastrahlung an Stickstoffmolekülen in der oberen Atmosphäre verbraucht. Es entstehen reaktive Stickoxide. Es ist der nächste Schritt, der schlecht für das Leben ist: Weniger Ozon in der oberen Atmosphäre lässt mehr UV-Strahlung durch und das ist schlecht für das Leben.

von https://en.wikipedia.org/wiki/Gamma-ray_burst

Gefährlicher sind die langfristigen Auswirkungen einer Explosion in der Nähe. Gammastrahlen verursachen chemische Reaktionen in der Atmosphäre, an denen Sauerstoff- und Stickstoffmoleküle beteiligt sind, wobei zuerst Stickstoffoxid und dann Stickstoffdioxidgas entsteht. Die Stickoxide verursachen gefährliche Wirkungen auf drei Ebenen. Erstens bauen sie das Ozon ab, wobei Modelle eine mögliche globale Reduzierung von 25-35 % zeigen, mit bis zu 75 % an bestimmten Orten, ein Effekt, der jahrelang anhalten würde. Diese Reduzierung reicht aus, um einen gefährlich erhöhten UV-Index an der Oberfläche zu verursachen.

Beim Lesen stieß ich auf die kürzlich vorgeschlagene Theorie, dass das Massensterben im Ordovizium durch einen Gammastrahlenausbruch verursacht wurde.

Das Problem ist also ein 2-Treffer-Szenario: Gammastrahlen bauen Ozon ab, dann dringt UV durch. Der Ozonabbau (und der Mechanismus) ist ähnlich wie bei Fluorchlorkohlenwasserstoffen. Das „Ozonloch“ wurde vor einigen Jahren stark angegriffen, aber es scheint, dass weltweite FCKW-Verbote helfen und das Loch heilt. Könnte Lupetto eine Seite aus dem Ozonloch-Spielbuch nehmen, um Mutter Erde gegen das Schwarze Loch zu stärken?

Es gibt schlechtes Ozon und gutes Ozon. Es ist alles Ozon. Gutes Ozon ist gut, weil es weit weg ist. Ein bisschen wie gute Tiger. Schlechtes Ozon ist schlecht, weil es neben mir ist und ich es einatme.

http://ciese.org/curriculum/airproj/ozoneprimer/

Was ist bodennahes Ozon? (nach oben) Ozon (O3) ist ein Gas, das in zwei Schichten der Atmosphäre vorkommt, der Stratosphäre und der Troposphäre. Die stratosphärische oder "gute" Ozonschicht, die sich von etwa 10 bis 30 Meilen über der Erdoberfläche nach oben erstreckt, schützt das Leben auf der Erde vor den schädlichen ultravioletten Strahlen (UV-b) der Sonne. Ozon in der Troposphäre, der Schicht der Atmosphäre, die sich von der Erdoberfläche bis in eine Höhe von etwa 10 Meilen erstreckt, wird jedoch als bodennahes oder „schlechtes“ Ozon angesehen. In Bodennähe ist Ozon ein Luftschadstoff, der die menschliche Gesundheit, die Vegetation und viele gängige Materialien schädigt und ein Hauptbestandteil von Smog ist.

Idee 1 zum Schutz der Erde vor Gammastrahlen: Mehr schlechtes Ozon. Es ist schwierig, die Ozonproduktion hoch in der Luft zu erhöhen. In der Luft lässt sie sich leicht erhöhen: Smog ist mit Ozon beladen. Obwohl dies niemand schreibt, sollte Ozon die UV-Strahlung überall stoppen, ob hoch oder niedrig. Es ist mir egal, ob die Kugel einen Kilometer von mir oder einen Zentimeter von mir entfernt stoppt, Hauptsache, sie stoppt. Also: Eine gesunde Bodendecke aus ozonhaltigem Smog sollte ausfallsicher gegen UV-Strahlen sein, die durch eine gammastrahlenarme Ozonschicht eindringen.

http://www.ibtimes.com/china-verschmutzung-outdoor-activities-suspended-beijing-schools-new-smog-alert-2213153

Idee 2 zur Stärkung der Ozonschicht: Machen Sie mehr gutes Ozon. Das ist schwieriger. Ich habe mit Interesse gelesen, dass die von den Gammastrahlen erzeugten Stoffe reaktive Stickoxide sind. Diese reagieren mit Ozon und zerstören es. Es sind die gleichen reaktiven Oxide am Stickstoff, die jetzt mit flüchtigen organischen Chemikalien reagieren, die am Boden Ozon erzeugen! Das Injizieren flüchtiger organischer Chemikalien in die obere Atmosphäre würde also eine doppelte Aufgabe erfüllen: Ozon schützen, indem reaktiven Stickstoffarten andere Spielgefährten gegeben werden, und mehr Ozon mit der gleichen Reaktion erzeugen, die in Bodennähe auftritt.

http://ciese.org/curriculum/airproj/ozoneprimer/

Wie entsteht bodennahes Ozon? (nach oben) Ozon hat die gleiche chemische Struktur (O3), egal ob es Meilen über der Erde oder in Bodennähe vorkommt. In Bodennähe entsteht „schlechtes“ Ozon, wenn bestimmte Verbindungen in Gegenwart von direktem Sonnenlicht reagieren.

         VOCs + NOx + Sunlight = Ozone

VOCs (flüchtige organische Verbindungen) werden häufig als Inhaltsstoffe in Haushaltsprodukten verwendet, einschließlich; Farben, Lacke, Wachs, Brennstoffe, Reinigungs-, Desinfektions-, Kosmetik-, Entfettungs- und Hobbyprodukte. Einige VOCs sind sicher zu handhaben und haben wenig bekannte gesundheitliche Auswirkungen, während andere VOCs hochgiftig sind. Zusätzlich zu allen künstlichen VOC-Quellen gibt es natürliche VOC-Quellen. Beispielsweise setzen Bäume auf natürliche Weise geringe Mengen an VOC frei.

NOx (Stickoxidgase) ist der Oberbegriff für eine Gruppe hochreaktiver Gase, die alle Stickstoff und Sauerstoff in unterschiedlichen Mengen enthalten. Viele der Stickoxide sind farb- und geruchlos. Die Hauptquellen von NOx sind Kraftfahrzeuge, Stromversorgungsunternehmen und andere industrielle, gewerbliche und private Quellen, die Brennstoffe verbrennen.

Wenn hohe VOC- und NOx-Konzentrationen in der Luft vorhanden sind, können sie reagieren. Wenn sie in Gegenwart von Sonnenlicht und heißem Wetter reagieren, bildet sich bodennahes Ozon.

Von diesen beiden gefallen mir die Aussichten für den ersten besser. Eine versmogte Welt ist nicht schwer zu erreichen.

Für alle bekannten Lebewesen ist eine hohe Gammastrahlung tödlich.

Das Problem ist, dass Gammastrahlung eine sehr starke ionisierende Strahlung ist, die ihr die Kraft verleiht, molekulare Bindungen mit Leichtigkeit aufzubrechen. Alles bisher bekannte Leben ist stark davon abhängig, dass einige Bindungen ziemlich dauerhaft sind – insbesondere die in der DNA. Wir haben einige erstaunliche Heilungsmechanismen, um DNA zu reparieren, die durch Dinge wie Gammastrahlen beschädigt wurde, aber es ist kein narrensicherer Mechanismus.

Natürlich verstehen wir das Leben an sich nicht ganz. Es kann sein, dass ein gewisses Maß an Veränderung erforderlich ist, um das Leben voranzutreiben. Man könnte eine Spezies schaffen, die widerstandsfähiger gegenüber molekularen Schäden ist.

Ohne einen solchen Sprung nach vorne müssen wir nur ein paar Blei davor setzen, um Gammastrahlen unschädlich zu machen. Es macht es wahrscheinlicher, dass die Strahlen eher Moleküle treffen, die uns egal sind (die im Bleiobjekt), als unsere eigenen. Dies ist jedoch nur eine probabilistische Lösung. Einige Gammastrahlen kommen immer durch, egal wie dick Blei Sie vor sich haben.

Der eigentliche Trick bei solcher Strahlung besteht nicht darin, sie unschädlich zu machen, sondern sie weniger schädlich zu machen als die anderen Dinge um Sie herum ... wie die ätzenden Oxidationsmittel, die wir jeden Tag einatmen, um Glukose auf gut organisierte Weise in Brand zu setzen. Dieses Sauerstoffzeug wird dich umbringen!

Wenn wir Gammastrahlen verwenden, um Krebs zu heilen, dann deshalb, weil Gammastrahlen lebensgefährlich sind und Krebszellen normale Zellen sind, die verrückt geworden sind. Das ist es, was Krebs zu einem solchen Schmerz im Arsch macht – unbeabsichtigtes Wortspiel –, weil alles, was Krebszellen tötet, auch normale tötet.

Ich bin mir nicht sicher, ob Ihr Schwarzes Loch in Anbetracht seiner Eigenschaften echt ist, insbesondere seiner Größe, die tausendmal kleiner ist als der Kern eines Atoms und eine Million Mal kleiner als ein Atom selbst.

In Bezug auf seine Masse und die Entfernung von eurer Welt ist es möglich, dass die Menge an Gammastrahlen, die er produziert, nicht in den Van-Halen-Gürtel eures Planeten eindringen kann. Weitere Berechnungen werden Ihnen eine endgültige Antwort auf diese Fragen geben.