Wie würde diese Super-Erde-Welt aussehen? (Kreaturenentwicklung)

Ich habe eine Super-Erde-Welt. Die Oberfläche der Welt ist aufgrund der zusätzlichen Schwerkraft flacher, also kürzere Bergketten und weniger Meerestiefen. Die Welt umkreist ein Doppelsternsystem in einer Entfernung von der entferntesten Region der bewohnbaren Zone, wobei beide Sterne eine Masse von 0,93x unserer Sonne haben. Die Welt ist hochgradig vulkanisch, etwa 15 bis 16 mal vulkanischer als unser Planet.

Oberflächengravitation: 1,35x der Erde.

Atmosphärendicke: 10x der Erde (da sie im Vergleich zur Erde stark vulkanisch ist.)

Atmosphärische Zusammensetzung: Stickstoff 78 %, 15 % Sauerstoff, 5 % Kohlendioxid, 2 % Spurengase.

Temperatur: ziemlich heiß, die tropischen Regionen sind 90 bis 110 Grad Fahrenheit. (basierend auf dem, was ich auf Universe Sandbox 2 getestet habe)

Landbedeckung: 75 % Wasser und 25 % Land (aber auf dieser Welt ist weniger Wasser vorhanden, da die Ozeane flacher sind, hauptsächlich aufgrund vieler Inselformationen)

Radius: 7750 Kilometer

Tag/Nacht-Länge/volle Rotation: 28 Stunden.

Axiale Neigung: 53 Grad.

Umlaufzeit: 1,15 Jahre

Exzentrizität: 0,025


Wie würde die Fauna und Flora dieser besonderen Welt aufgrund ihres Drucks sein?

Ihr CO2 wird also weder 2 noch 6 % betragen, jetzt werden es 5 % sein. Rechts?
Nun, es sind 5% Ja, weniger als das, was die Atmosphäre von Pandora hat
Pandora? Welcher Film? Benutzerbild? Könntest du mir den Link schicken?
Meinen Sie mit "dicker Atmosphäre" Dichte / Druck oder Höhe, bevor Sie den Weltraum erreichen? Beachten Sie, dass eine sehr große Höhe für die Atmosphäre unwahrscheinlich ist, da dies auch einen enormen atmosphärischen Oberflächendruck implizieren würde.
@StephenG in seiner anderen Frage sagte er das 10-fache des atmosphärischen Drucks der Erde.
Wie sind Sie zu dieser atmosphärischen Komposition gekommen? Ist diese bestimmte Zusammensetzung eine Anforderung des Szenarios oder eine Schätzung? Sind Sie offen für Antworten, die zu einer anderen atmosphärischen Zusammensetzung führen? Mit so viel Kohlendioxid könnten Sie am Rande einer außer Kontrolle geratenen Treibhaussituation stehen.
Ich bin kurz davor, ja, obwohl ich nicht vergessen darf, dass die Entfernung zum Stern einen großen Unterschied macht. Ich habe dies auf Universe Sandbox experimentiert, es scheint sehr stabil in Bezug auf die Temperatur zu sein
Obwohl es sich um eine kalkulierte Schätzung handelt, liegt es daran, dass der Kohlenstoffgehalt dieser Welt viel mehr ist als die Erdkruste, plus die Tatsache, dass die Welt dank der Gezeitenerwärmung und der Tatsache, dass sie massiver ist, weitaus vulkanischer ist.
Ich kann jedoch den Kohlendioxidgehalt ändern
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Erwischt, geht.
Wenn Sie Gezeitenheizung haben, muss es entweder einen großen, nahen Mond geben, oder die Doppelsterne müssen schwache Zwergsterne sein und diese Welt in einer engen Umlaufbahn um sie herum. Auch hast du nicht wirklich gesagt, ob du für eine Antwort mit einer anderen atmosphärischen Zusammensetzung offen wärst.
@MontyWild Die Sache ist, ich habe einen sehr nahen Mond, der Gezeitenheizungen verursacht, und ich bin mir nicht sicher, vielleicht könnte ich eine bessere Atmosphäre haben, aber mein Ziel ist sicherlich ein feuchtes und warmes tropisches Klima.

Antworten (1)

TL;DR

Ihre Fauna:

  • Die Sauerstoffkonzentration ist aufgrund der Sauerstofftoxizität bei hohen Werten für das Leben auf der Erde tödlich. Ihre Kreaturen werden viel Evolution brauchen, um dort zu überleben.
  • Wird aufgrund von Schäden durch die hohe Sauerstoffkonzentration, die nicht repariert werden können, eine kurze Lebensdauer mit vielen Nachkommen haben.
  • Insekten werden riesig sein, weil sie durch ihre Haut atmen und das eine feine Beziehung zwischen Oberflächen-/Volumenverhältnis und Sauerstoffkonzentration herstellt.
  • Ihre gesamte Fauna wird unter einer Stickstoffnarkose leiden, die einer Trunkenheit sehr ähnlich ist. Sie brauchen eine gewisse Evolution in ihrem Nervensystem.
  • Bakterien haben mehr Stickstoff zum Atmen und verwenden ihn zur Herstellung von Aminosäuren, damit von Proteinen und damit von Pflanzen und Tieren. Es wird schneller und einfacher.
  • Die gesamte Fauna leidet unter Hyperkapnie, respiratorischer Azidose aufgrund von Kohlensäure- und Kohlendioxidtoxizität bei hoher Konzentration. Wenn Sie den Säuregehalt ihres Organismus nicht massiv überarbeiten, werden sie sterben.
  • Wasser wird durch CO 2 sauer , was eine Menge Fauna im Wasser, wie Korallen und andere, töten wird.
  • Ihr Tod wird die planetare Albedo verringern und die Temperatur erhöhen.
  • CO 2 ist ein Treibhausgas und wird die globale Temperatur ernsthaft um viele Grad erhöhen.

Ihre Flora:

Unsere Atmosphäre hat 101.325  kPa des Drucks.

Deine Welt:

101.325  kPa × 10 = 1013.25  kPa = 1.01325  MPa

  • 15 % O 2 .
  • 5 % CO2 .
  • 83 % N2 .

Jetzt zeige ich Ihnen den Partialdruck dieser Gase.

Chemisch gr/mol Mol Fraktale Mol Partialdruck Ö 2 fünfzehn % 31,9988 0,4687 0,1363 138.14  kPa N 2 80 % 28.0134 2,8557 0,8306 841.61  kPa CO 2 5 % 44.0099 0,1136 0,0330 33.48  kPa Gesamt 100 % 104.02 3.44 1 1013.25  kPa

Beginnen wir mit der Analyse!

Extrem hiper-tödliches O 2

Sie haben mehr als 138,14 kPa Sauerstoff! Das ist zu viel. Auf der Erde haben wir etwa 21 kPa O 2 . Jeder Wert über 50 kPa wird für Menschen (und die meisten Tiere) aufgrund der Sauerstofftoxizität , die Hyperoxie erzeugt, tödlich . In dieser Antwort zähle ich die Symptome der Sauerstoffvergiftung auf.

verschiedene Probleme, die sich aus einer hohen Sauerstoffkonzentration ergeben

Dies sind einige der Hauptschäden, die durch Hyperoxie verursacht werden. Ihre gesamte Fauna muss einen Weg finden, dieses Problem zu bekämpfen, Sie sollten sich eine andere Frage stellen, wie Sie nur den Sauerstoffdruck bekämpfen können.

Außerdem erhöht die Erhöhung des Sauerstoffdrucks die Oxidationsgeschwindigkeit von Stoffen (wie Metallen) und sogar organischen Stoffen (wie wenn ein Apfel nach dem Schneiden dunkler wird) und macht die Dinge auch viel brennbarer.

Die Erhöhung des Sauerstoffdrucks erhöht die Menge an ROS in der Luft. Reaktive S auerstoffspezies erzeugen auf molekularer Ebene enorme Schäden in unserem Körper, wie:

  • Schäden in der Elektronentransportkette der Mitochondrien (die unsere Energie produzieren).
  • Lipide und Proteine, die uns zusammensetzen.
  • Und DNA und RNA, die wir verwenden, um unsere genetischen Informationen zu tragen.

All diese kumulativen Schäden erzeugen einen oxidativen Stress , der unsere Alterungsgeschwindigkeit aufgrund der nicht heilbaren verursachten Schäden in unseren Zellen beschleunigt.

Ihre Fauna wird eine kürzere Lebensdauer und viele Nachkommen haben (wenn sie überleben), da die Erhaltung eines alten Organismus in dieser Umgebung aufgrund der ständigen Schäden wirklich schwierig ist.

Die meisten dieser Schäden (zum Beispiel Netzhaut- oder Hautschäden sind nicht enthalten) könnten durch eine gewisse Weiterentwicklung ihrer Atmungssysteme reduziert werden. Ich meine, wenn es irgendwie gelingt, den Sauerstoffeintrag zu reduzieren, könnten alle Schäden in ihrem inneren Organismus vermieden werden.

  • Ein Weg dazu ist ein aktiver Transport in den Zellmembranen. Leider ist das unmöglich , weil es ATP (Energie) verbraucht, um es aufrechtzuerhalten, und die Idee, es zu atmen, um Energie zu gewinnen, nicht es zu verbrauchen.
  • Ein anderer Weg könnte mit einer semipermeablen Membran sein, bei der Sauerstoff nur bei niedrigen Werten im Körper zugelassen wird, bei hohen Werten jedoch der Durchgang blockiert wird. Ich bin mir nicht sicher, ob dies mit Sauerstoff möglich ist.

In dieser Antwort erkläre ich einen weiteren Effekt einer Erhöhung des Sauerstoffgehalts.

Außerdem wird eine andere Wirkung auf Tiere erzeugt, und das erkläre ich in dieser Antwort .

Haben Sie jemals diese schreckliche Kreatur gesehen ? Zum Glück habe ich noch nie einen gesehen, aber leider wird es in Ihrer Welt nichts im Vergleich zu Ihren Insekten geben, weil sie extrem groß sein werden.

Insekten haben kein Atmungssystem . Sie atmen durch ihre Haut, wenn Sie sie also vergrößern, haben sie nicht genug cm 2 Oberfläche pro Gramm insect. Sie ersticken (aufgrund des Oberflächen/Volumen-Verhältnisses, das pro Größe abnimmt). Auf eurem Planeten gibt es **viel Sauerstoff in der Luft*, also könnten Insekten viel größer sein, ohne zu ersticken.
* Insekten haben ein Atmungssystem, aber sie haben keine Lungen oder Kiemen, sie benutzen andere Dinge .

Auf der positiven Seite könnten Sie denken, dass Ihre Fauna mehr Sauerstoff zur Verfügung hat, was einen schnelleren Stoffwechsel bedeutet.

Wirklich sehr viel N 2

Ihr N 2 -Wert beträgt 841,61 kPa . Bei Werten über 400 kPa tritt eine Stickstoffnarkose auf.

Die Stickstoffnarkose ist den Wirkungen von Alkohol , Cannabis, Lachgas oder Medikamenten aus der Familie der Benzodiazepine wie Diazepam oder Alprazolam sehr ähnlich .

  • Es erzeugt Angst, ein Gefühl der Ruhe, eine Beherrschung der Umwelt.
  • Es bedeutet den Verlust der Fähigkeit, Gefahren zu erkennen, die Beeinträchtigung des Urteilsvermögens, des Multitasking und der Koordination, den Verlust der Entscheidungsfähigkeit und des Fokus.
  • Schwindel und Seh- oder Hörstörungen.
  • Das Syndrom kann auch Hochgefühl, Schwindel, extreme Angstzustände, Depressionen und Paranoia verursachen.
  • Schwerwiegender (nicht sicher, ob Ihr Fall ist) Selbstüberschätzung, verlangsamte geistige Aktivität, erhöhte Reaktionszeit und Fehler in kognitiven Funktionen.
  • Reduzierung sowohl der Wahrnehmung von Kältebeschwerden als auch des Zitterns und dadurch Beeinflussung der Produktion von Körperwärme.

Bei Ihrem Druck kann es "kaum" sein, verglichen mit dem Trinken von 7 aufeinanderfolgenden Martinis ... [Zitat erforderlich]

Auch hier kann die Lösung etwas Ähnliches wie die Lungenevolution von Sauerstoff oder eine Art Evolution im neuralen System sein:

Moderne Theorien haben vorgeschlagen, dass Inertgase, die sich in der Lipiddoppelschicht von Zellmembranen auflösen, Narkose verursachen. In jüngerer Zeit haben Forscher Mechanismen von Neurotransmitter-Rezeptor-Proteinen als mögliche Ursache von Narkose untersucht.
[...]
Der genaue Mechanismus ist nicht gut verstanden, aber es scheint die direkte Wirkung von Gas zu sein, das sich in Nervenmembranen auflöst und eine vorübergehende Unterbrechung der Nervenübertragung verursacht.
[...]
Ähnlich wie bei der Wirkung von Ethanol kann die Zunahme von in Nervenzellmembranen gelöstem Gas zu veränderten Ionendurchlässigkeitseigenschaften der Lipiddoppelschichten der Nervenzellen führen. [...]

Positiv ist, dass Bakterien N 2 atmen und daraus Aminosäuren herstellen. Aminosäuren werden zum Aufbau von Proteinen verwendet und sie werden von Pflanzen und Tieren verwendet. Mehr Stickstoff in der Luft macht dies schneller und einfacher. Auch eine Erhöhung von Kohlendioxid und Stickstoff könnte die Photosynthese von Pflanzen unterstützen und ihre Wachstumsrate erhöhen .

Extrem tödliches CO 2

Ihr CO 2 -Partialdruck beträgt 33,48 kPa . In dieser Antwort erkläre ich den Anstieg von CO 2 um nur ein bisschen.

Kohlendioxidtoxizität erklärt in Bezug auf verschiedene Teile der menschlichen Anatomie

In dieser Antwort erkläre ich tiefe Symptome von Hyperkapnie. Dort finden Sie eine Tabelle, die besagt, dass eine 5%ige CO 2 -Konzentration Sie in 4 Stunden bei normalem Partialdruck töten könnte , für Sie ist es eine Sache von Minuten.

Das Schlimmste ist, dass man nicht einfach weniger atmen kann, um es zu vermeiden, denn Hyperkapnie ist eine Frage des Ausstoßes von CO 2 , nicht der Atmung, und aufgrund Ihres Partialdrucks ist es unmöglich, es loszuwerden.

  • Erhöhen Sie den Säuregehalt von Seen und Ozeanen, da sich CO 2 mit Wasser verbindet und zu dieser Säure wird.
    Ihre gesamte Unterwasserfauna wird weinen.
    • Alle Ihre Korallen verhungern, weil sie aufgrund der Korallenbleiche mit einer Reduzierung ihres Energieaufwands um 90 % rechnen müssen .
      • Ihre aufgelösten weißen Kalziumkarbonat (CaCO 3 )-Hüllen von ihren Leichen werden verschwinden und das würde die Albedo eures Planeten verringern und effektiv die globale Temperatur erhöhen.
  • CO 2 ist eines der Treibhausgase, die die globale Temperatur der Erde erhöhen. Ich möchte keine Berechnungen anstellen, aber ich bin mir ziemlich sicher, dass die Temperatur um mehrere Grad steigen würde, vielleicht 15 ºC oder sogar noch viel mehr, Sie haben viel CO 2 und viel Druck. Denken Sie daran, dass CO 2 das zweitgrößte (9 % - 26 %) gefährliche Gas bei der globalen Erwärmung ist.
  • CO 2 ist ein erstickendes Gas und kann aufgrund seiner höheren Molmasse im Vergleich zu Sauerstoff und Stickstoff in Tälern sinken, wo die Konzentration viel höher ist als an anderen Orten, wenn es windstill ist.
    Ihre Fauna muss in der Lage sein, einen höheren Säurewert in ihrem Organismus zu halten , nicht sicher wie.

Auf der anderen Seite könnte eine Erhöhung von Kohlendioxid und Stickstoff die Photosynthese von Pflanzen unterstützen, was ihre Wachstumsrate erhöht .

  • Das heißt, Sie müssen erklären, warum die Pflanzen nicht bereits all dieses CO2 verbraucht haben. CO 2 muss durch eine riesige Menge an Fauna oder durch einen aktiven Prozess wie Vulkane ergänzt werden.
Wenn ich etwas vergessen habe, sagen Sie es mir bitte und ich werde versuchen, es zu bearbeiten!
Sehr informativ, gefällt mir. Danke, ich denke daran, dass die Kreaturen ein viel kleineres Atmungssystem haben, das die Menge der Sauerstoffaufnahme sowie eine Art Regulierung begrenzt, wie es unser Körper in Bezug auf die Alkalisierung des Säuregehalts des Blutes tut.
@Neuryte Ich mag die Idee mit der Blutregulierung, weil eine kürzere Atmung nicht ausreichen wird. Weniger Luft pro Atemzug zu nehmen, könnte das Problem von zu viel Sauerstoff lösen, aber es wird nicht das Problem von CO<sub>2</sub> lösen. Das liegt daran, dass Sie CO<sub>2</sub> aus Ihrem Körper ausstoßen müssen und dies aufgrund des Partialdrucks Ihrer Atmosphäre (33,48 kPa CO<sub>2</sub>) nicht möglich ist.
Kann die Fauna nicht einfach viel Bikarbonat zum Ausgleich produzieren?
Ich meine, die Atmosphäre von Pandora besteht zu 18 % aus Kohlendioxid, aus dem Film Avatar.
@Neuryte, ich bin mir nicht sicher. Unser Körper produziert bereits Bikarbonat, um die Säure zu kompensieren, aber dann wird es in der Lunge wieder in CO2 umgewandelt, um ausgeschieden zu werden (auf seinem Weg von den Muskeln zur Lunge ist Bikarbonat, um keine Azidose zu produzieren). Das Problem hierbei ist, dass die Lungen aufgrund des Partialdrucks von CO2 in dieser Welt es nicht buchstabieren können und sich diese Substanz im Laufe der Zeit im Körper ansammelt. Vielleicht wäre es möglich, wenn Bikarbonat auf andere Weise ausgestoßen werden könnte, aber es muss so schnell sein wie Luft aus der Lunge auszustoßen.
Nun, das Atmungssystem dieser Welt funktioniert ganz anders, ähnlich und doch anders als das Atmungssystem eines Vogels
@Neuryte, leider wird in Avatar nicht erklärt, wie diese Organismen in einer solchen Menge an CO2 überleben oder wie dieses CO2 von Pflanzen produziert und nicht verbraucht wurde.
@Neuryte genau, ich bin mir auch nicht sicher, was du tust, aber wenn es sich um ein Buch, ein Spiel, eine Serie oder einen Film handelt, denke ich nicht, dass es notwendig sein wird, eine so detaillierte Erklärung abzugeben. Normale Menschen (nicht wie wir) kümmern sich nicht um diese Dinge. Wenn es für Ihr persönliches Interesse ist (wie ich), brauchen wir eine bessere Erklärung;)
Ich möchte informativ sein und sogar neue Orgelideen für die Art entwickeln.
@Neuryte perfekt! Ich werde dich unterstützen, so gut ich kann.
@Neuryte Ich habe gerade festgestellt, dass das Bicarbonat-Puffersystem keine Energie verbraucht, um verwendet zu werden! Noch mehr ist seine Reaktion CO 2 + H 2 Ö H 3 CO 3 HCO 3 + H + , H 3 CO 3 ist eine schwache Säure und HCO 3 ist eine konjugierte Base, zusammen wird der Säurespiegel ohne Energie neutralisiert! Wenn Bicabonat-Ionen ins Blut übertragen werden, wirken sie außerdem dem Säurespiegel anderer Reaktionen wie Milchsäure (Übung) oder Ketonkörper (Hunger) entgegen.
@Neuryte Das bedeutet, dass Ihre Kreaturen nur viel Zink essen müssen, um genügend Carboanhydrase herzustellen , die für beide Reaktionen verwendet wird CO 2 + H 2 Ö Carboanhydrase H + + HCO 3 „Die Reaktionsgeschwindigkeit von Carboanhydrase ist eines der schnellsten aller Enzyme, und ihre Geschwindigkeit wird typischerweise durch die Diffusionsgeschwindigkeit ihrer Substrate begrenzt. Typische katalytische Geschwindigkeiten der verschiedenen Formen dieses Enzyms liegen dazwischen 10 4 und 10 6 Reaktionen pro Sekunde".
@Neuryte Die Rückreaktion ist ohne Katalysator relativ langsam. Kohlensäure kann diese Reaktion auch umkehren und das Wassermolekül daraus entfernen H + + HCO 3 Carboanhydrase CO 2 + H 2 Ö
PERFEKT. Die Lithosphäre meiner Welt ist wesentlich zinkreicher als die Erde
@Neuryte, gerne geschehen! Es war lustig und interessant.