Atmósfera razonable para un planeta similar a la Tierra que orbita una estrella enana K (incluido el oxígeno abiótico)

Me gustaría que mi planeta tuviera un tamaño cercano al de la Tierra (gravedad tan similar), con gran parte de la superficie cubierta por agua, conteniendo oxígeno atmosférico de procesos abióticos (¿la reacción fotocatalítica del óxido de titanio en la superficie del planeta tal vez?), un cómodo temperatura (por lo que lo más probable es que haya CO2 en la atmósfera), tal vez alrededor de 0,5 AU de la estrella, pero estoy abierto a cualquier cosa que sea realista. La atmósfera ideal sería "casi" respirable, algunas trazas de gases venenosos están bien, muy poco oxígeno también está bien (mis personajes tienen ventiladores y posiblemente tecnología que pueda extraer y concentrar gas oxígeno del aire). Estoy feliz de ajustar los parámetros necesarios. ¡Muchas gracias!

Hola Susana. ¡Bienvenido a WBSE! Revisé tu pregunta y parece muy interesante. Espero tener una buena respuesta pronto :)
¡Hola, Johnny! Muchas gracias. Eres tan dulce. :)
¡Gracias! Es amable de su parte decir. No creo que pueda dar una respuesta adecuada a su pregunta sobre el desarrollo del planeta y su atmósfera exacta, pero encontré algunos datos útiles sobre los niveles de oxígeno. Espero que mi respuesta parcial sea aceptable y útil para usted.
Buena pregunta, siempre pensé que el oxígeno es un subproducto de la biología, pero no estoy seguro.

Respuestas (2)

A pesar de la capacidad del dióxido de titanio para descomponer el agua en hidrógeno y oxígeno, dudo mucho que esta reacción sea suficiente para proporcionar más que una traza de oxígeno.

Los problemas son múltiples, la reactividad del oxígeno, los efectos de bloqueo de la atmósfera, la formación de ozono y la erosión o el recubrimiento del TiO2 expuesto por otras rocas o aguas profundas.

Entonces, la mejor opción podría ser tener algún tipo de concentrador para extraer niveles bajos de oxígeno de la atmósfera.

Tenga en cuenta que si de alguna manera el entorno que describe existiera de forma abiótica, no permanecería abiótico por mucho tiempo una vez que la gente hubiera llegado. Incluso si se usan trajes completamente presurizados (probablemente no sea necesario), algunas bacterias y otras formas de vida escaparían y se multiplicarían rápidamente.

¡Muchas gracias, Slarty, por tu respuesta! He buscado en la web otras opciones para el oxígeno sin vida, ¡y me estoy quedando corto! Pero me encantaría tener una explicación científica para el oxígeno en la atmósfera. Qué fascinante sobre las bacterias, nunca pensé en eso. Tiene mucho sentido. La vida es bastante increíble, ¿verdad?

Como mencionó que la falta de oxígeno podría ser algo que desee explorar para este planeta, logré encontrar un artículo con información detallada al respecto, de OHSHA.

Puedo decirte por el buceo a gran altura que la privación de oxígeno es un problema grave. Puede dejar a una tripulación tan sin sentido, que comiencen a empujarse unos a otros fuera del avión, luchando por los controles y todo tipo de idioteces que es un milagro que alguien haya sobrevivido. Y luego, no recuerdan nada después del hecho.

Sugerencia

Para tu planeta, puedes hacer que tengas suficiente oxígeno si te sientas y descansas... pero cualquier esfuerzo que realicen los personajes principales los pondrá en peligro de hipoxia, en un entorno en el que debes mantener tu ingenio. usted (especialmente si hay depredadores).

Esto podría ser bastante emocionante para una historia, la tensión de estar en peligro incluso cuando estás a salvo, y de una manera tan astuta. Si quieres un elemento de tragedia, podrías mencionar que los personajes de fondo siguen subestimando el bajo nivel de oxígeno y teniendo accidentes para reforzar el veneno insidioso... que no es veneno en absoluto.

Para obtener este efecto en las primeras etapas de la visita, si lo desea, probablemente entre un 16 % y un 17 % de oxígeno en la atmósfera. Incluso podría querer el 14%, si cree que las personas se están adaptando al medio ambiente; pero podría hacerlo menos insidioso, ya que podrían aprender rápidamente que no hay suficiente oxígeno.

Adaptación

Tenga en cuenta que hay algunos montañeros que no usarían oxígeno en el Everest... no son comunes y son increíbles por derecho propio (no estoy seguro de cuántos siguen vivos hoy). El Everest tiene algo así como un 6 % de oxígeno cerca de la cima y un 10 % en el campo base. Por supuesto, no solo estás viviendo allí arriba como lo estarán tus exploradores espaciales, y otros escaladores lo consideraron una locura.

Si quisiera que su gente eventualmente se adaptara, naturalmente, tal vez algo así como 15% de oxígeno o un poco más. La tecnología podría cambiar esto considerablemente.

Fuente y citas sobre oxígeno

https://www.osha.gov/laws-regs/standardinterpretations/2007-04-02-0#:~:text=Human%20beings%20must%20breathe%20oxygen,air%20is%20considered%20oxygen%2Ddeficient .

cuando el nivel de oxígeno del aire que respiran cae por debajo de [19,5 por ciento de oxígeno]. Por debajo del 19,5 por ciento de oxígeno. . . , el aire se considera deficiente en oxígeno. En concentraciones del 16 al 19,5 por ciento, los trabajadores que realizan cualquier tipo de esfuerzo pueden volverse sintomáticos rápidamente, ya que sus tejidos no obtienen el oxígeno necesario para funcionar correctamente. El aumento de la frecuencia respiratoria, los latidos cardíacos acelerados y el pensamiento o la coordinación deteriorados ocurren más rápidamente en un entorno con deficiencia de oxígeno. Incluso una pérdida momentánea de coordinación puede ser devastadora para un trabajador si ocurre mientras realiza una actividad potencialmente peligrosa, como subir una escalera.

Las concentraciones de 12 a 16 por ciento de oxígeno causan taquipnea (frecuencias respiratorias aumentadas), taquicardia (latidos cardíacos acelerados) y deterioro de la atención, el pensamiento y la coordinación (p. ej., Ex. 25-4), incluso en personas que están descansando.

A niveles de oxígeno de 10 a 14 por ciento, se puede esperar juicio defectuoso, respiración intermitente y agotamiento aún con un esfuerzo mínimo (Exs. 25-4 y 150). Respirar aire que contiene de 6 a 10 por ciento de oxígeno produce náuseas, vómitos, movimientos letárgicos y quizás pérdida del conocimiento. Respirar aire que contiene menos del 6 por ciento de oxígeno produce convulsiones, luego apnea (cese de la respiración), seguida de parada cardíaca. Estos síntomas ocurren inmediatamente. Incluso si un trabajador sobrevive al insulto hipóxico, los órganos pueden mostrar evidencia de daño hipóxico, que puede ser irreversible.

Espero que esto haya sido útil. ¡Suerte con la historia!

¡Muchas gracias por su atenta respuesta! Lo más probable es que sí, no habrá suficiente oxígeno en el planeta para la supervivencia humana real, pero me encantaría descubrir cómo obtener más que pequeñas cantidades en la atmósfera de forma abiótica. Mi objetivo es un planeta deshabitado, con el objetivo final de terraformación. Simplemente no sé cómo el 10% o más de la atmósfera puede ser oxígeno sin vida... ¡lo cual sería genial para explicarlo científicamente! Por cierto, ¡qué grandes ideas para la tensión constante y de bajo nivel de estar siempre en peligro! ¡No hay necesidad de gases tóxicos! Aunque también los aceptaría, ¡jaja!