Das Orion's Arm Universe Project enthält eine Beschreibung dessen, was sie " To ' ul ' hian Worlds " nennen, Planeten, die (in einfachsten Worten) eine Kreuzung zwischen Erde und Venus sind.
Ich arbeite daran, einen ähnlichen Planeten für eine nicht verbundene Geschichte zu entwerfen, und diese OAUP-Seite kommt einer Referenz für meine Umgebung am nächsten, die ich bisher gefunden habe.
@galactic_analyzer schlägt vor, dass die CO₂-Atmosphäre der OAUP-Welt problematisch ist, und ich würde sowieso eine erdähnliche Nitrox-Atmosphäre bevorzugen, also lassen Sie uns für diese Frage diesen Ersatz vornehmen.
Könnte ein Planet wie dieser im wirklichen Leben existieren? Wenn nein, was bereitet konkret Probleme mit dem Konzept?
Die wichtigsten Punkte sind:
Ganz einfach, es wäre nicht möglich. Zunächst einmal ist der einzige Grund, warum die Erde nicht so viel Kohlendioxid enthält, das sauerstoffproduzierende Leben. Wenn Ihr Planet sauerstoffproduzierendes Leben entwickelt hat, sollte er bereits das meiste CO 2 in Sauerstoff umgewandelt haben. Während sich sauerstoffproduzierendes Leben erst vor kurzem auf eurem Planeten entwickelt haben mag, hindern sich andere Aspekte eures hypothetischen Planeten gegenseitig daran, sich zu bilden.
Die frühe Erde, obwohl reich an CO 2 mit höheren Oberflächentemperaturen, hatte keine so hohen Temperaturen oder Drücke wie die heutige Venus. Wie Zxyrra bereits sagte, entstand die aktuelle Atmosphäre der Venus, als sich Treibhausgase in ihrer Atmosphäre ansammelten und Gestein auf eine höhere Temperatur erhitzten, um mehr Treibhausgase zu bilden. Dies sammelte sich im Laufe der Zeit in seiner gegenwärtigen Atmosphäre an. Der Grund, warum dies auf der Erde nicht geschah, liegt darin, dass sauerstoffproduzierendes Leben als „Bremse“ fungierte, um den Prozess zu stoppen. Wenn sich auf Ihrer Welt sauerstoffproduzierendes Leben entwickeln würde, hätte der Planet keine Temperaturen oder Drücke, die so hoch sind, wie sie in Ihrer Frage erwähnt werden (10-100 bar, 100-200 ° C).
Es gibt einen großen Unterschied zwischen 10 und 100 bar atmosphärischem Druck und 100 und 200 Grad Celsius. In einer Interpretation Ihres atmosphärischen Drucks und Ihrer Temperatur kann flüssiges Wasser nicht existieren. Eine andere Interpretation würde seine Existenz zulassen, aber ich kenne die genauen Werte des atmosphärischen Drucks und der Temperatur Ihres hypothetischen Planeten nicht. Auch ein Kohlenstoffkreislauf könnte auf dieser Welt nicht existieren, da sauerstoffproduzierendes Leben mit höheren Oberflächentemperaturen und -drücken nicht vereinbar ist. Auf einem Planeten mit solch hohen Drücken würde es auch keine Thermosphäre geben; eine Ozonschicht würde ebenfalls nicht existieren, da Sauerstoff aus photosynthetischen Organismen eine Voraussetzung für deren Bildung ist.
Zusammenfassend ist Ihre Idee ein interessantes Gedankenexperiment. Es gibt jedoch entweder den giftigen, höllischen Planeten vom Typ „Venus“ oder den terrestrischen, erdähnlichen Planeten ohne „Dazwischen“. Ihr Planet würde also nicht existieren.
UPDATE: @Lawton bearbeitete seine/ihre Frage zu einer Nitrox-Atmosphäre (Stickstoff-Sauerstoff-Atmosphäre ähnlich der Erde). Dies ist ein völlig anderes Szenario. Wenn möglich, werde ich sein/ihr neues Szenario später beantworten, wenn ich Zeit habe.
Zunächst ist Wasser innerhalb der angegebenen Bereiche bei Temperaturen kleiner 150 °C und Drücken größer 10 bar flüssig . Das bedeutet auch, dass es unter diesen Bedingungen keinen außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt gibt. Unter den lebenden Organismen, die unter diesen Bedingungen leben und sich vermehren, gibt es die folgenden:
Unter der Annahme, dass O2 aus Wasser hergestellt werden kann (was später diskutiert wird), würde das Vorhandensein von O2 in der Luft das von Methanopyrus kandleri produzierte CH4 in Formaldehyd (HCHO) umwandeln . Dieses würde mit O2 reagieren , um Ameisensäure zu produzieren, die in Gegenwart von Schwefelsäure, die in den oberen Wolken der Venus vorhanden ist, leicht zu H2O + CO zerfällt .
Für das Ozon benötigt man aufgrund des Ozon-Sauerstoff-Kreislaufs meist nur O2 .
Aufgrund der fehlenden Produktion von O2 wäre dies das, was Pflanzen normalerweise tun. Dieser Wikipedia- Absatz zeigt, wie eine Erhöhung der Temperatur entweder gleichgültig ist oder die Photosynthese verbessert, aber dies gilt möglicherweise nicht für Temperaturen etwas über 100 ° C.
Es gibt einige wie den Chloroflexus aurantiacus , die Photosynthese mit Bakteriochlorophyll anstelle von Chlorophyll betreiben können und bei 70°C wachsen, aber sie produzieren kein O2 (dies liegt an der Verwendung von Bakteriochlorophyll). Andere mögen Cab. thermophilum können Chlorophyll bei 66°C verwerten, aber sie verbrauchen O2, anstatt es zu produzieren.
Auch wenn ich keinen O2-produzierenden Organismus gefunden habe, der bei über 100°C lebt, ist es wichtig zu beachten, dass eine solche Umgebung auf der Erde eher selten ist, wodurch die wenigen bekannten Fälle eine eher geringe statistische Relevanz haben. Es könnte einen alternativen und möglichen Evolutionspfad geben, wo diese existieren, aber es ist einfach nicht passiert. Aufgrund der übermittelten Daten erscheint die Existenz eines solchen Wesens plausibel. Wenn es andererseits kein solches Wesen gibt, kann der gewünschte Planet nicht existieren (kein sauerstoffproduzierendes Leben in der Luft bei diesen Temperaturen).
Zuallererst sollte dieser Planet ein Magnetfeld wie die Erde haben, um den Verlust von Sauerstoff und Wasserstoff durch den Sonnenwind zu reduzieren, da beide für das Leben benötigt werden. Eine Thermosphäre zu haben ist kein Problem, da sie sowohl auf der Erde als auch auf der Venus vorhanden ist.
Außerdem würde eine Tagesdauer, die der auf der Erde ähnlicher ist, eine gleichmäßigere Temperatur ermöglichen, was dazu beiträgt (zusammen mit dem CO2, das an der Oberfläche eine überkritische Flüssigkeit mit guter Wärmeleitung ist), dass die Organismen die Temperaturen näher am Mittelwert von 100 haben °C (131°C und alle sterben). Dies hätte zur Folge, dass die Windzirkulation in eine erdähnlichere umgewandelt würde.
Auf einem Planeten mit einer Atmosphärenzusammensetzung wie der der Venus würde der Oberflächendruck etwa 90 bar betragen, was durchaus im Bereich liegt. Was die Temperatur betrifft, wäre sie sicherlich höher als die eines Planeten wie der Erde, aber das würde immer noch von seiner Entfernung von der Sonne abhängen. Stellen Sie es einfach viel weiter weg und Sie erhalten die gewünschte Oberflächentemperatur. Dies hat auch den Effekt, dass die Wolkenbildung verhindert wird, da der Schwefelsäurekreislauf eine Oberflächentemperatur von mindestens 300°C benötigt (die nicht vorhanden ist), um die Wolken aus dem sauren Regen wie auf der Venus zu regenerieren.
Das Ergebnis würde dazu führen, dass die gesamte Schwefelsäure größtenteils an der Oberfläche bleibt und der SO2-Gehalt in der Atmosphäre stark reduziert wird, wobei Wolken wie auf der Erde durch Verdunstung entstehen. Es ist auch erwähnenswert, dass die Oberflächentemperatur von 100°C bei 33% zwischen dem Schmelz- und Siedepunkt von Schwefelsäure liegt, während der Erddurchschnitt des Oberflächenmeeres 16,1°C beträgt, ungefähr 16% zwischen dem Schmelz- und Siedepunkt von Wasser. Näher am Siedepunkt würde mehr Wolken erzeugen als auf der Erde (es begrenzt die Photosynthese), aber immer noch viel weniger als die aktuelle Situation auf der Venus.
Es ist auch wichtig zu berücksichtigen, dass aufgrund der Anwesenheit von Methanopyrus kandleri eine höhere Konzentration von CH4 in der Luft vorhanden wäre. Außerdem gäbe es zwei Möglichkeiten, O2 zu verbrauchen: die atmosphärische Umwandlung von CH4 in CO2 und der Pyrolobus fumari, der H2 und O2 verbraucht. Wenn die Menge an produziertem CH4 nicht ausreicht, um die Atmosphäre vollständig mit O2 zu verbrauchen, würde der Pyrolobus fumari helfen, den Rest zu verbrauchen. Dies würde zu einer Atmosphäre führen, die hauptsächlich aus CO2 und nur zu einem geringen Teil aus O2, CH4 und H2 besteht.
Die geringe Produktion von CH4 und der Verbrauch von CO2 konnten durch sorgfältige Wahl der Oberflächentemperatur erreicht werden, um zu steuern, wie schnell sich jede Art reproduziert. Die Menge an vorhandenem O2 würde wahrscheinlich ausreichen, um den Pyrococcus furiosus abzutöten, der zur Erzeugung von H2 benötigt wird, aber ich kann nicht verstehen, warum es keine Variation geben könnte, die einer etwas höheren O2-Konzentration als dieser standhalten kann.
Dieser Unterschied zur Venus würde aufgrund des Vorhandenseins von CH4 anstelle von CO2 dazu beitragen, den Treibhauseffekt zu verstärken, wobei ersteres ein größeres globales Erwärmungspotenzial hat . Außerdem würde es den Druck auf der Oberfläche verringern und je nach Schwankung kann es die Fähigkeit des superflüssigen CO2 verringern, Wärme zu leiten und die Temperatur gleichmäßig zu halten. Dies mag die Situation etwas verkomplizieren, wäre aber kein Deal Breaker
Bei solchen Temperaturen hättest du ein anderes Problem. Zumindest, wenn Ihre Lebensformen so etwas wie vertraute Biologie sein sollen.
Komplexe Proteine zerfallen bei diesen Temperaturen ähnlich wie das Protein in Fleisch seine Eigenschaften ändert, wenn es hohen Temperaturen ausgesetzt wird, wodurch es seine braune statt rosa oder rote Färbung erhält. Das einzige, was den Arten von Lebensformen, die in Ihrer Umgebung leben könnten, auch nur annähernd nahe kommt, sind Thermophile mit hochspezialisierten Enzymen. Aber das hat auch seine Grenzen, es lässt keine sehr komplexen und großen Proteinketten zu, die für ein komplexes Leben erforderlich sind. Sie müssten von kohlenstoffbasierten Proteinen abweichen, da kohlenstoffbasierte Proteine solchen Temperaturen einfach nicht standhalten.
Cowlinator
atmospheres consist primarily of carbon dioxide. Das macht einen großen Unterschied.Zxyrra
Elemente
AlexP
Lawton