Como seguimiento a la pregunta de la publicación anterior, uno de los puntos planteados en la pregunta fue que la atmósfera que se presenta tiene alrededor del 0,7% de su atmósfera compuesta de amoníaco que se repone por medios biológicos.
En dicha publicación, un grupo de humanos ha sido transportado a una súper tierra habitable por medios no especificados y está atrapado allí. Afortunadamente, dicho transporte por medios no especificados también ha modificado a los humanos para poder respirar en dicha atmósfera.
Entonces:
¿Existen posibles cambios fisiológicos en el cuerpo humano que se puedan hacer para que los humanos sobrevivan en esta cantidad de amoníaco atmosférico?
Glutamina sintetasa y mucha.
http://education.med.nyu.edu/mbm/aminoAcids/ureaCycle.shtml
Énfasis mío. En sus células, el amoníaco (NH4 en el cuerpo) se desintoxica añadiéndolo al aminoácido glutamato para producir glutamina. La glutamina es útil para todo tipo de cosas, como producir otros aminoácidos. Principalmente esto sucede en el hígado.
En sus amigos de ingeniería también sucede en los pulmones. Grandes cantidades de glutamato y glutamina sintetasa se encuentran en los espacios alveolares y cuando se absorbe el amoníaco, se toma y se agrega a la glutamina rápidamente. La proteína agregada (como amoníaco) se puede usar para producir más glutamato más adelante.
En última instancia, este exceso de nitrógeno puede ser manejado por el hígado y el riñón. Para sus amigos de ingeniería, es el equivalente funcional de llevar una dieta muy rica en proteínas.
El amoníaco atmosférico será un problema menor. Es el amoníaco disuelto en el agua disponible lo que plantea dudas sobre la capacidad de sobrevivir en un planeta con un 0,7% de amoníaco atmosférico.
[consideración menos relevante eliminada]
El planeta se define como habitable, por lo que el planeta tiene agua. El amoníaco es soluble en agua en un 31 % en peso a 20 °C (aumenta a medida que disminuye la temperatura) y 1 atm; a 1,5 atm, será más.
Tener esa cantidad de amoníaco libre en el aire significaría que el agua superficial del planeta está cerca de la saturación. 25% p/p es una forma de cifra conservadora.
¿Una cuarta parte del agua superficial del planeta en peso es amoníaco? Esto significa un problema mucho mayor para la presencia humana que el amoníaco atmosférico.
A esta concentración de amoníaco, el pH del agua en el planeta estará entre 11 y 12 . No es tan corrosivo como la soda cáustica, pero el cuerpo de un terrícola sumergido en agua probablemente se disolverá en aproximadamente una semana (excepto los huesos)
La primera lluvia de agua pura (como la que tenemos en la Tierra) limpiará el aire en el área donde cae a una concentración de amoníaco de 0%**. La única forma de hacer que vuelva a subir es tener el lugar donde cae la lluvia con un pH más alcalino que 12. Lo cual solo se obtiene disolviendo hidróxidos de metales alcalinos o alcalinotérreos.
Como base de Lewis, el ion amonio también es un agente complejante bastante bueno. Muchos metales de transición (léase pesados), generalmente insolubles en agua, ahora estarán presentes en mayor concentración en el "agua" del planeta : cobre, níquel, zinc, cobalto, cromo, plata, oro y todo el grupo del platino. Lo que significa que cualquier vida existente en el planeta tendrá una bioquímica ajena a los humanos o la Tierra. Como algunos ejemplos:
Las pozas de marea que iniciaron la evolución de la vida en ese planeta pueden haber mostrado colores bastante interesantes debido a las sales de cobre y cromo.
Incluso si no hay vida en ese planeta, significa que las condiciones allí son impropias para la vida terrestre y la agricultura. Si bien permanecer en el interior puede mantener el amoníaco atmosférico dentro de niveles seguros, existe una gran posibilidad de que se pueda practicar una agricultura terrana en ese planeta: ¿qué reservas de alimentos tienen disponibles ?
De lo contrario, tal vez "dicho transporte por medios no especificados también haya modificado a los humanos" para que se adapten a una dieta rica en metales pesados. Probablemente cambió su transporte de oxígeno en sangre de hemoglobina a hemocianina.
** Primera detección de amoníaco (NH3) en la troposfera superior del monzón de verano asiático
[parts per trillion in volume]
Se han recuperado perfiles trimestrales promedio de 10° de longitud × 10° de latitud que alcanzan proporciones de mezcla máximas de alrededor de 30 pptv en este rango de altitud... A escala global, fuera del área del monzón y durante diferentes estaciones, no pudimos detectar aumentos valores de NH3 por encima del límite de detección real de aproximadamente 3–5 pptv. Este límite superior ayuda a restringir las simulaciones de modelos globales.
Una vez producido, subirá rápidamente a la parte superior de la atmósfera. (investigaciones adicionales confirman la nota de @ LoganR.Kearsley, los gases tienden a estar bien mezclados en la troposfera. Ejemplo para el metano, más liviano que el aire, en la atmósfera de la Tierra )
Christopher James Huff