Forma de vida termosintética

Por recomendación de otro usuario, sobre otra pregunta que hice, planteo esta nueva pregunta bajo los siguientes criterios:

La criatura que estoy tratando de crear ha evolucionado, aunque puede que no haya evolucionado completamente en la Tierra, para usar la termosíntesis . La termosíntesis es una teoría que establece que un organismo utiliza calor como fuente de energía en lugar de productos químicos o luz. Este calor puede tomarse en forma de energía IR.

Mi objetivo es que la criatura, como resultado de esto, enfríe y congele rápidamente los objetos cercanos a ella. Está limitado en el sentido de que no podría causar congelación si hubiera más energía de la que podría usar a la vez.

Siento que, si estuviera en el desierto, probablemente tendría dificultades para congelar algo, ya que alcanzaría algún tipo de umbral en la cantidad de energía que puede absorber a la vez.

Un problema que encontré con la pregunta que hice antes es, y creo que estoy confundido, que "se necesita energía para provocar la refrigeración". Pero pensé que la criatura se alimenta del mismo calor que absorbe, como si un refrigerador se alimentara absorbiendo el calor de los artículos que contiene.

El usuario que me recomendó hacer esta nueva pregunta también mencionó "explotar la diferencia entre las regiones cálidas y frías", aunque siento que tampoco lo entiendo completamente.

Con ese trasfondo, ahora hago la siguiente pregunta:

¿Cómo evolucionaría una criatura para termosintetizar de una manera que congelara su entorno?

Su amigo mencionó explotar la diferencia entre las áreas frías y calientes, probablemente porque una corriente puede fluir de caliente a frío. Teóricamente, una forma de vida podría obtener su energía para sobrevivir teniendo una parte de sí misma en la sombra constante y otra parte al sol para establecer un flujo de corriente eléctrica y explotar eso. Aunque no sé muchos detalles.
Para que tu criatura funcione como un disipador de calor, la temperatura de su cuerpo siempre debe ser más baja que la de su entorno, por lo que debe ventilar el exceso de calor en cualquier lugar excepto hacia el entorno...
¿No se usaría el calor para crear glucosa, como se hace con la energía de la luz?
Esta criatura sería (o usaría) un demonio de Maxwell y, por lo tanto, imposible de existir en la forma en que lo describe. ¡Mira el concepto, te aclarará algunas cosas!
"Energía IR" y "Energía de luz" son en realidad lo mismo: son ondas electromagnéticas. La diferencia, en términos realmente simples, es cuánta energía viaja juntos.

Respuestas (2)

como si un refrigerador se alimentara absorbiendo el calor de los artículos que contiene

Eso se llama una máquina de movimiento perpetuo. No es así como funcionan los motores térmicos.

Los motores térmicos funcionan utilizando diferencias de temperatura para crear algún tipo de presión, y luego usan esa presión para generar trabajo mecánico. El calor se puede generar de varias maneras, pero tiene que ser generado externamente. De lo contrario, cada vez que usas la energía, el efecto disminuye y muy pronto no te queda nada. Por ejemplo, se puede obtener calor del sol (un calentador solar), magma (geotermia), productos químicos (como la gasolina), generando electricidad con un parque eólico, etc.

Aquí hay una página con numerosos ejemplos de máquinas térmicas prácticas que usan combustibles fósiles, carbón, etc. para producir trabajo mecánico a partir del calor. Esta página brinda una introducción decente sobre la teoría detrás de los motores térmicos con el llamado ciclo de Carnot. Tiene mucho cálculo, pero si no está familiarizado con el cálculo, puede hojear las matemáticas para leer las partes en negrita y cursiva de las notas del acantilado.

Su criatura podría vivir potencialmente en un suelo relativamente frío y lanzar cápsulas en el aire para absorber el calor del sol, y luego utilizar esa diferencia de temperatura para producir energía como un motor Sterling. En el invierno, el aire sería más frío que el suelo, por lo que tendría que poder trabajar en ambas direcciones (efectivamente, está usando el calor geotérmico del suelo para calentar algo en el aire frío para que funcione).

La única forma en que podría imaginar una criatura móvil usando un motor térmico como fuente de energía primaria es si es bastante grande y capaz de transferir fluidos calientes o fríos entre entornos opuestos. Puede buscar varias opciones de calefacción solar para obtener ideas. Este sitio del Departamento de Energía de EE. UU. tiene más información, pero la mayoría de esos sistemas también usan paneles solares (una especie de fotosíntesis sintética) para respaldarlo. Además, usan el calor con el simple propósito de calentar la casa, no en realidad, por ejemplo, para alimentar electrodomésticos.

Aquí hay otra página del mismo sitio que brinda información sobre una planta de energía geotérmica en Nevada. Tenga en cuenta que tuvieron que excavar 10,000 pies en la corteza y es un asunto estacionario, pero potencialmente podría hacer algo similar si sus criaturas viven cerca de un volcán semiactivo o similar.

Otro método sería tener un sistema simbiótico, donde la criatura móvil se alimenta de algún tipo de organismo similar a una planta que usa energía solar o geotérmica de alguna manera.

Lo que realmente no vas a tener es una criatura que mágicamente puede hacer que todo a su alrededor se enfríe. El calor tiene que ir a alguna parte. En general, solo pasa de caliente a frío, por lo que la única forma de enfriar el suelo a tu alrededor es si tienes frío. Puede hacer un poco de trampa usando algo como refrigeración, pero A) todavía tiene que ventilar todo ese calor en alguna parte (el refrigerador de su cocina tiene radiadores en la parte posterior que hacen que su casa esté más caliente mientras su comida se enfría; la criatura podría congelar un lago , pero tendría que hervir algo más para hacerlo), y B) aún necesita alguna fuente externa de energía para hacer funcionar el compresor y hacer que el proceso funcione (esto es lo que se entiende por "se necesita energía para provocar la refrigeración" - - no ganas energía absorbiendo calor;Aquí hay un resumen básico de cómo funciona la refrigeración.

Este calor puede tomarse en forma de energía IR.

La energía IR es solo luz. Usar la luz para alimentar algo es solo fotosíntesis, como lo hacen muchas plantas en la Tierra. La longitud de onda específica no es realmente relevante (aunque necesariamente cambiaría un poco la química involucrada). Además, la razón por la que las plantas absorben la luz visible es también la razón por la que vemos la luz visible; es la parte más intensa del espectro de luz debido a la temperatura de nuestro sol. Absorber solo la luz IR no es tan eficiente a menos que su estrella sea mucho más fría que la nuestra, momento en el cual probablemente ya no sea una estrella.

Técnicamente, puede calentar algo usando radiación IR y usarla para un motor térmico, pero es un poco tonto ignorar la radiación visible mucho más energética que requiere más esfuerzo para bloquear que para absorber.

Correcto. Básicamente, cualquier tipo de "poder de congelación" que se muestra en películas / televisión, lo que sea, es prácticamente siempre científicamente imposible o inverosímil.

resulta que las plantas ya son termosintéticas hasta cierto punto. La fotosíntesis es un proceso endotérmico que absorbe energía convirtiéndola en enlaces. Lo que necesitas es algo mucho más dramático como el aliento helado o absorber el calor de las personas.

Su bicho está haciendo algún tipo de químico de almacenamiento de energía y requiere mucho calor para hacer los enlaces. Puede engordar mientras usa el poder. Tal vez usa el poder solo cuando esporádicamente para alimentarse y en realidad es de sangre caliente.

Entonces, ¿cómo evoluciona tal cosa? La respuesta a esto, como la mayoría de las cosas en la vida, es Venus. Bueno, no Venus exactamente, pero sí por encima pero por debajo de la capa de nubes. un mundo caliente y oscuro. No hay luz, pero sí mucho calor ambiental, por lo que desarrollas un medio para capturar esa energía para hacer enlaces químicos para almacenarla.

la ventaja es que tal vez puedas mantener tu propia temperatura en un rango en el que puede ocurrir una química más complicada. Un organismo podría mantener la homeostasis muy por debajo de la temperatura ambiente al igual que las personas en Arizona. Esto les permitiría sumergirse más cerca de la superficie.