Aspecto de la atmósfera de un mundo de amoníaco

Empecé el proceso de creación de obras de arte para Ammonia World y me di cuenta de que, a pesar de toda mi investigación previa sobre su abiótico y bioquímica, había una cosa en la que nunca me decidí; cómo debería ser realmente la atmósfera .

Presión de aire: ~2,8 atm

Composición: 65 % N2, 24 % NH3, 10 % CH4, 1 % C2H4, NH3 presión parcial muy variable con la temperatura

Temperatura: alrededor de -60 a -50 C

Gravedad: ~1.2 Gees

Estrella principal: Tipo K

Por un lado, hay mucho metano, que tiende al azul de Urano y Neptuno. Por otro lado, aparte del amoníaco, esto es similar a la composición química de Titán, que tiene esa neblina de tolina profunda que hace que todo sea de color naranja. Esto también difiere de Titán en que la presión del aire es más alta, la luz del sol es más fuerte y la gravedad es más alta, por lo que la altura real de la columna de aire debería ser mucho más compacta.

Me imagino que todavía debería haber algo de fotoquímica en la atmósfera superior, pero no estoy seguro de si esto haría que el planeta fuera tan nebuloso como Titán. Hay otras preguntas en la pila que tratan sobre mundos de amoníaco ricos en metano, pero no he visto surgir el tema de la neblina fotoquímica. Mi intuición es que el aire más denso y la columna más compacta podrían producir una capa de neblina más delgada en la atmósfera superior, no lo suficientemente gruesa como para volver la atmósfera opaca, pero no tengo idea si esto es correcto o si afectaría el color del cielo. Sin embargo, esto podría ser bueno si es correcto, ya que he visto documentos que sugieren que las neblinas de tolina en la Tierra primitiva pueden haber filtrado la luz ultravioleta, lo que sería una bendición para un planeta con vida sin ozono.

Entonces, ¿pensamientos? ¿Cielo azul? ¿Azul claro como Urano? ¿Naranja? ¿Azul con puestas de sol realmente anaranjadas? Pasé toda la noche devanándome la cabeza con esto y no puedo resolverlo, y me molesta.

Obtuve lo siguiente en Terragen asumiendo un poco de neblina y dándole a la atmósfera un color naranja "Haze Horizon Color". Se ve interesante, pero no estoy seguro si es correcto.

(no es relevante para la pregunta, porque para los curiosos, esas son plantas negras parecidas a la hierba a la derecha)ingrese la descripción de la imagen aquí

Respuestas (2)

Nubes negras de polímeros de cianuro.

En la atmósfera nitrogenada y pobre en oxígeno de su mundo, la fotobiología favorecería la formación de cianuro.

Cianuro de hidrógeno en atmósferas ricas en nitrógeno de exoplanetas rocosos

fotoquimica dependiente del oxigeno

El cianuro es inestable en presencia de oxígeno, que puede competir con el nitrógeno para formar CO. Su mundo es pobre en oxígeno y agua, por lo que el cianuro se formaría y persistiría.

El cianuro es soluble en amoníaco y el cianuro disuelto puede polimerizarse, formando sólidos rojos, marrones, amarillos y negros.

Materia oscura en el sistema solar: Polímeros de cianuro de hidrógeno

En presencia de una base como el amoníaco, el HCN líquido (pe 25 °C) se polimeriza rápidamente a un sólido negro del que se puede extraer con agua un polvo de color marrón amarillento e hidrolizarse más para producir α-aminoácidos. Estas macromoléculas podrían ser componentes principales de la materia oscura observada en muchos cuerpos del sistema solar exterior. La corteza negra no volátil del cometa Halley, por ejemplo, puede consistir en gran parte de tales polímeros...

Tal vez en tu mundo solo serían tholins como dices. Pero tal vez sin agua la química se empobrece: cianuros y nitrilos. Nubes de hollín de cianuro polimérico soplarían a través del aire de vuestro planeta, chisporroteando con relámpagos. Montones negros de la materia volarían por la superficie.

En algunos lugares de la superficie, los polímeros CN largos humedecidos con amoníaco líquido o alcanos serían pegajosos y espesos, y se acumularían en bolsas profundas. Sería difícil averiguar dónde estaban estos lugares porque estarían cubiertos por las mismas acumulaciones de hollín. Pero querrías averiguarlo porque no querrías caer en ellos. Tales bolsillos serían lugares privilegiados para que se formara la vida.

Me encantaría ver cómo se ve esto en Terragen.
De alguna manera me distraje demasiado para verificar la parte importante. Suponiendo que se formara una neblina en la atmósfera superior de estos polímeros de cianuro, ¿tendería eso a hacer que el cielo fuera más anaranjado, incluso si fuera más delgado en general?
@ SamD.Jones - probablemente. El resultado más probable es el cielo naranja de tholin. Pero pensé que las nubes de hollín ondulantes eran un cambio interesante.

Las impurezas se llevarán el día.

Al igual que los rubíes y los zafiros, su atmósfera está hecha principalmente de materiales incoloros. Si no hay nada más presente, el cielo de la Tierra y el exoplaneta pueden tener un tinte azul debido a la dispersión de Rayleigh (dispersión de cosas mucho más pequeñas que una longitud de onda de luz). Marte, por otro lado, tiene un cielo rojo con un tinte azulado cerca del Sol debido a los rastros de óxido de hierro (III). En Titán mencionas las tolinas (o polímeros de cianuro, como se detalla arriba).

Las impurezas dependen de ti, infinitas posibilidades, pero lo que me atrae a primera vista es la noción de "electrones solvatados". Si disuelve sodio en amoníaco, la solución se vuelve de color azul intenso a medida que el Na+ y el electrón se separan; el electrón vaga entre un grupo de átomos de amoníaco como si estuviera casi libre. ¡Extrañamente, se cree que esto sucede incluso en la atmósfera de la Tierra! Esto implica pequeños grupos de moléculas de agua. Parece que algo similar puede suceder en la fase gaseosa de amoníaco.

Ahora, admitiré que ya no puedo más cuando se trata de predecir lo que podría pasar aquí, pero tienes una gran cantidad de amoníaco, un planeta altamente reductor y un rango de temperaturas que permite la saturación del aire y precipitación. ¿Debería ir en una dirección en la que los metales alcalinos reactivos se puedan encontrar en forma reducida y ser capaces de resistir como átomos individuales, tal vez sea plausible que esto pueda conducir a una extraña coloración azul profunda de los vientos que pasan sobre estas regiones?

Aspecto de la atmósfera de un mundo de amoníaco
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