Welche Farbe soll der Schnee in dieser Chlorwelt haben?

Diese Frage steht im selben Kontext (dieselbe Welt), wie sie von Steven L. Gillett in seinem Buch „World-building“ vorgeschlagen wurde. Und tatsächlich gab es einige andere Fragen zu dieser gleichen chlorierten Welt. Zum Beispiel das:

Sind Plastikpflanzen plausibel?

Lange Geschichte kurz: Die Welt ist erdähnlich (gleiche Biochemie, auch kohlenstoffbasiert und Sauerstoffatmer), aber die Atmosphäre enthält 1% Chlor.

Steven L. Gillett erklärt die Atmosphäre:

"Chlor ist gefärbt; wie alle Chemietexte sagen, ist es ein "grünlich-gelbes" Gas. Es absorbiert blaues Licht (und kürzere Wellenlängen) stark."

und erklärt über das Wasser:

"Der Säuregehalt von Oberflächenwasser entspricht in etwa dem von unverdünntem Essig."

Ich versuche, einen solchen Planeten so genau wie möglich zu zeichnen, aber ich habe ein Problem mit der Farbe der Polkappen und dem Schnee. Obwohl der Planet Ozeane und Flüsse mit Wasser hat, wird es eine kleine Menge (ein Äquivalent von) Säure- und Bleichlösung im Wasser geben. Meine Frage ist also: Welche Farbe wird der Schnee auf diesem Planeten haben?

EDITON: Rechtfertigung des Chlors im Planeten (auch aus dem Buch)

Im Laufe der geologischen Zeit haben geologische Prozesse den größten Teil des Chlors der Erde im Ozean gesammelt, in dem es als sehr stabiles Chloridion, Cl-, vorhanden ist. Tatsächlich braucht es ziemlich viel Energie, um dieses Elektron abzustreifen. Aber nehmen wir an, eine Pflanze in den Ozeanen hat die Fähigkeit entwickelt, aus Chlorid Chlorgas zu machen, indem sie dieses Elektron wieder abstreift und dabei die aus der Nahrung gewonnene Energie nutzt. (Und natürlich ein spezielles Enzymsystem.) Warum sollte es stören? Nun, sagen wir, als Abwehrmechanismus. Es könnte dann das Chlor in seine Biomoleküle einbauen, um sich selbst zu einer schlechten Mahlzeit für Raubtiere zu machen – wenn man so will, stellt es seine eigenen natürlichen chlorierten Pestizide her. Aber Raubtiere werden schließlich auch eine Verteidigung dagegen entwickeln. Dann,

Wissen Sie, wie unglaublich giftig Chlor ist?
@StephenG, ist dir bewusst, wie unglaublich giftig Sauerstoff ist? Wenn die Atmosphäre 1% Chlor enthält, kann alles, was sich dort entwickelt, damit umgehen.
Würde Chlor im Schnee eingeschlossen werden, genau wie bei der Herstellung von Eiswürfeln aus gechlortem Wasser? Letztere riechen nach Schwimmbad, wenn sie schmelzen.
@Mark Ich bin sehr skeptisch, dass die extreme Reaktivität von Chlor bei 1% das Leben lebensfähig machen würde. Ich habe gehört, dass Organismen in mit Chlor behandelten Schwimmbädern am längsten zehn Tage überleben, aber das ist eine viel geringere Konzentration.
@Mark, ich habe die Frage bearbeitet und eine zusätzliche Erklärung eingefügt. Das Chlor wird ständig von den Pflanzen auf dem Planeten erzeugt.
Überarbeiten: Pflanzen haben Methoden entwickelt, um sich selbst zu einer schlechten Mahlzeit zu machen - sie sind giftig, haben einen sauren Geschmack für Raubtiere, sogar Nadeln und Stacheln. Chlor als Abwehrmechanismus ist für den Organismus, der es einsetzt, genauso gefährlich wie für das Lebewesen, das es konsumiert. Ich habe auch Probleme, mir eine Methode zur Herstellung von freiem Chlor vorzustellen - ich verweise Sie auf die Wikipedia-Seite zur Chlorproduktion, um die Schwierigkeiten zu sehen.
Mein erster Gedanke war.... blau! Vor allem, weil das schön wäre. Scheint, als würde Chlor ziemlich schnell zu Chloriden werden. Und es gibt einige hübsche Metallchloride wie Kupferchlorid, da es Feuchtigkeit und Kälte gewinnt. Wenn ich an die hübschen Polarlichter in der Atmosphäre an den Polen denke, einschließlich Grün und Blau, frage ich mich, ob es irgendwie genug Metallionen in der Atmosphäre geben könnte, damit etwas Cooles wie blauer oder grün-blauer Schnee auf dieser Welt existieren könnte. Ich entschuldige mich, wenn der Versuch, Biochem zurückzurufen, weit entfernt ist.

Antworten (2)

Da Chlor erst bei etwa −34 °C (−29 °F) flüssig wird, ist Ihr Schnee meist weiß. Als Flüssigkeit hat es eine bernsteinfarbene Farbe und verleiht Ihrem Schnee eine leichte gelbe Verfärbung.

Es wird jedoch wahrscheinlich mit dem Wasser reagieren und eine schwache Säure (HCl oder HOCl) erzeugen. Es ist normalerweise klar, kann aber eine gelbe Verfärbung haben.

Wenn überhaupt, scheint Ihre Prämisse hier ein wenig falsch zu sein. Chlor ist sehr reaktiv, wenn Sie also 1% hätten, würde es schnell mit anderen Elementen reagieren und aus seiner reinen Form verschwinden. Wasser in Form von Feuchtigkeit, Schnee, Regen würde schnell das gesamte Chlor aus Ihrer Atmosphäre entfernen.

"Ihr Schnee wird größtenteils weiß sein" : Entschuldigung, aber ich muss fragen, sind Sie sicher ?
@Pelinore Ja ... 1% Chlor in der Atmosphäre unterscheidet sich von festem Chlor
Ah ja, kaum genug, um das Ergebnis auch nur wirklich zu tönen [+]
Sauerstoff ist hochreaktiv, bleibt aber in der Atmosphäre bestehen. Oder besser gesagt, wird kontinuierlich durch Photosynthese ergänzt. Dieser Planet müsste also einen parallelen Photosyntheseweg haben, der Chlor statt Sauerstoff freisetzt.
@jamesqf Chlor ist reaktiver als Sauerstoff (es sei denn, Sie sprechen von einem einzelnen Sauerstoffmolekül, das sich grundsätzlich an alles binden kann, aber nicht üblich ist). Schauen Sie sich Zeodyns Antwort an, die sich mehr mit diesem Aspekt befasst als mit mir.
Sooo ... gelber Schnee?
@IanKemp: Diese Mentalität des Planeten, sauberen Schnee zu essen, wäre völlig anders! Man konnte nie wissen... ^^
Was passiert beim Einfrieren von Salzsäure? Bildet es HCl-Kristalle oder hinterlässt das Chlor eine Lösung und hinterlässt Eis?
Kolleginnen und Kollegen, ich habe die Frage bearbeitet und eine zusätzliche Erklärung hinzugefügt. Das Chlor wird ständig von den Pflanzen auf dem Planeten erzeugt.

Chlor reagiert mit Wasser im Gleichgewicht: Cl2 + H2O <-> HClO + HCl

Solange der pH-Wert nicht ansteigt, bedeutet dies, dass immer etwas elementares Chlor übrig bleibt. Wasser allein ist also kein Problem für Ihre Chloratmosphäre. Das Problem ist, dass jedes Reduktionsmittel am Boden im Laufe der Zeit mit der Atmosphäre reagiert. Holz zum Beispiel oder beliebige Metalle. Sauerstoff tut das nur mit genügend Startenergie oder über längere Zeiträume, Chlor reagiert gerne bei Raumtemperatur mit jeglicher Biomasse. Sie können sehen, dass dies in der Vergangenheit auf unserer Erde passiert ist, weshalb die Ozeane voller NaCl sind. Sie können also möglicherweise eine solche Atmosphäre aufrechterhalten, wenn die Oberfläche gegenüber der Reaktion mit Chlor inert ist.

Zur Farbe des Schnees: Chlor wird im Eis nicht eingeschlossen oder gelöst, ebenso wenig wie CO2. Die Kristallisation reinigt das Wasser und es sollten nur noch Spuren von Cl2 darin zu finden sein. Ihr Schnee sollte also weiß sein.

Aber man könnte fast genau dasselbe für Sauerstoff sagen. Wenn Sie sich die Auswirkungen der ersten sauerstofffreisetzenden photosynthetischen Organismen ansehen, gab es einen Zeitraum von ungefähr 200 Millionen Jahren, in dem der von ihnen freigesetzte Sauerstoff fast sofort mit anderen Dingen wie gelöstem Eisen reagierte. Erst als diese alle aufgebraucht waren, stiegen die Sauerstoffkonzentrationen an. (Siehe zB en.wikipedia.org/wiki/Great_Oxygenation_Event ) Sie könnten also plausibel eine ähnliche Abfolge von Ereignissen mit einer chlorfreisetzenden Photosynthese haben. Natürlich wäre die Biochemie anders als bei uns.
Welche Farbe soll der Schnee in dieser Chlorwelt haben?
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