¿Los rayos gamma siempre son dañinos?

La radiación gamma NO es dañina en las cantidades presentes en su sistema.
Como han mencionado otras respuestas, los rayos gamma son básicamente siempre dañinos. Incluso los robots u otras formas de vida no orgánicas se deteriorarán lentamente por los efectos ionizantes de la radiación gamma.

Sin embargo, eso supone que recibe cantidades relativamente altas de manera constante.

Siendo realistas, no creo que su agujero negro emita suficiente radiación como para ser una amenaza para nada en la Tierra.

Radiación del Agujero Negro
Tu otra pregunta dice que el agujero negro está en uno de los puntos L4/L5 de Lagrange de Júpiter. Esos puntos están en la misma órbita que Júpiter, por lo que la distancia mínima entre la Tierra y el agujero negro es la diferencia entre la distancia orbital de Júpiter y la distancia orbital de la Tierra. La Tierra orbita a unos 1,5 millones de km del Sol y Júpiter a unos 778 millones de km. La diferencia es entonces de unos 776,5 millones de km.

Según la respuesta a su otra pregunta, el agujero negro emite 125,7 TW de energía. Con 776,5 millones de km, eso es$16.59 \frac{pW}{m^2}$. Entonces, un metro cuadrado recibe 16.59 pW por segundo, o$0.523 mJ$en un año.

Radiación de otros lugares
Me resulta difícil determinar cuánta radiación ionizante existe fuera de la atmósfera de la Tierra. Sin embargo, deberíamos poder obtener una cifra aproximada.

Este estudio de 2002 sobre radiación ionizante dice que los astronautas en la ISS reciben alrededor de 160 mSv por año con el sol al máximo (cuando la radiación cósmica es más baja). Esto equivale aproximadamente a 160 mJ/kg (alerta de edición: originalmente escribí 160 J/kg, que es mil veces demasiado alto, aunque mi opinión general sigue siendo la misma).

No estoy seguro de la masa promedio de un astronauta, pero los requisitos de altura (en el momento del estudio de 2002) eran de aproximadamente 5 a 6 pies de altura. Si asumimos un promedio de alrededor de 5'6 "(66") y astronautas en su mayoría hombres, la masa ideal, dada por la fórmula de Devine es$50 kg + 2.3 kg \cdot \frac{(h-60 in)}{in}$ $=63.8 kg$.

En total, cada astronauta recibe alrededor de$63.8 kg \cdot 160 \frac{mJ}{kg}$ $=10.2 J$por año.

Radiación relativa
El resultado final de estos cálculos es que su agujero negro solo aumenta la radiación en un máximo de aproximadamente 5 milésimas de porcentaje .

Debido a que el ciclo solar se desvanecerá, aumentando la radiación cósmica para sus astronautas (alrededor del doble), y la Tierra no siempre estará tan cerca de Júpiter (no es realmente un factor, ya que la diferencia es solo del 0,4 % ), su negro agujero será aún menos de un peligro relativo la mayor parte del tiempo. Además, un astronauta no cruza un metro cuadrado completo y, por lo tanto, podría absorber menos de la mitad de la radiación calculada anteriormente.

Además, debido a que la radiación gamma está prácticamente bloqueada por completo por la atmósfera, no será peligrosa para nada en la superficie del planeta.

Una nota sobre las especificaciones
Usé el valor 125,7 TW de la respuesta principal en la otra pregunta, porque parece que en realidad hicieron los cálculos. Esta pregunta afirma que la potencia de salida es de 20 PW, o aproximadamente 160 veces más potencia de salida. El resultado final sigue siendo menos del uno por ciento de diferencia en la radiación dañina.

Esta es una pregunta muy delicada (en muchos círculos). Las enfáticas respuestas SÍ reflejan el pensamiento dominante actual sobre el daño por radiación, conocido como el modelo lineal sin umbral (LNT). Ver el artículo de Wikipedia .

Sin embargo, hay algunos indicios de que el modelo puede no ser válido para exposiciones de baja intensidad. Incluso existe la posibilidad (fuertemente negada por muchos) de que una exposición muy baja pueda tener resultados beneficiosos. Este efecto (si existe) se llama hormesis de radiación .

La evidencia clásica de tal efecto es el artículo de Chen Taiwan . Este informe sobre el historial de salud de unos 8.000 taiwaneses que vivían en edificios de apartamentos construidos con barras de refuerzo que habían sido contaminadas con cobalto-60. La naturaleza del sistema de salud taiwanés permitió rastrear prácticamente a todos los habitantes afectados y determinar sus historias clínicas posteriores. En particular, se informó una reducción verdaderamente asombrosa en las muertes por cáncer. (A nivel personal, encuentro los aparentes beneficios tan rápidos y abrumadores que, francamente, no confío en ellos. Pero lea el artículo usted mismo. YMMV).

La reacción al concepto de hormesis de radiación tiene fuertes correlaciones políticas e ideológicas, por lo que las discusiones sobre el efecto tienden a ir cuesta abajo con bastante rapidez. Aceptar la proposición de que "algún nivel" de exposición a la radiación no solo es aceptable sino beneficioso abre la puerta a todo tipo de explotación obviamente desagradable, por lo que incluso si es correcto, a largo plazo puede ser mejor seguir con el modelo NLT.

de OP: /si puedo hacer inofensivos los rayos gamma de mi mini-agujero negro para nuestra biosfera./

Propongo 2 formas, ambas con ozono.

Pero primero, ¿cómo dañan los rayos gamma entrantes la vida en la Tierra?

Sabía que la radiación gamma en sí misma, aunque definitivamente mala para la vida, no era muy problemática con respecto a las fuentes extraterrestres. Resulta que la radiación gamma entrante se gasta en moléculas de nitrógeno en la atmósfera superior. Crea óxidos de nitrógeno reactivos. Es el siguiente paso que es malo para la vida: la reducción del ozono en la atmósfera superior permite que pase más radiación UV y eso es malo para la vida.

de https://en.wikipedia.org/wiki/Gamma-ray_burst

Los efectos a largo plazo de una explosión cercana son más peligrosos. Los rayos gamma provocan reacciones químicas en la atmósfera que involucran moléculas de oxígeno y nitrógeno, creando primero óxido de nitrógeno y luego gas dióxido de nitrógeno. Los óxidos de nitrógeno provocan efectos peligrosos en tres niveles. Primero, agotan el ozono, con modelos que muestran una posible reducción global del 25-35%, con hasta un 75% en ciertos lugares, un efecto que duraría años. Esta reducción es suficiente para causar un índice UV peligrosamente elevado en la superficie.

Al leer, me encontré con la teoría propuesta recientemente de que la extinción masiva del Ordovícico fue causada por un estallido de rayos gamma.

Entonces, el problema es un escenario de 2 golpes: los rayos gamma agotan el ozono, luego los rayos UV pasan. El agotamiento del ozono (y el mecanismo) es similar a lo que hacen los clorofluorocarbonos. El "agujero de ozono" fue muy comentado hace algunos años, pero parece que las prohibiciones globales de CFC están ayudando y el agujero se está curando. ¿Podría Lupetto tomar una página del libro de jugadas del agujero de ozono para fortalecer a la Madre Tierra contra el agujero negro?

Hay ozono malo y ozono bueno. Todo es ozono. El ozono bueno es bueno porque está lejos. Algo así como buenos tigres. El ozono malo es malo porque está a mi lado y lo respiro.

http://ciese.org/curriculum/airproj/ozoneprimer/

¿Qué es el ozono troposférico? (volver arriba) El ozono (O3) es un gas que se encuentra en dos capas de la atmósfera, la estratosfera y la troposfera. La capa de ozono estratosférico o "bueno", que se extiende hacia arriba desde aproximadamente 10 a 30 millas sobre la superficie de la tierra, protege la vida en la tierra de los dañinos rayos ultravioleta del sol (UV-b). Sin embargo, el ozono que se encuentra en la troposfera, la capa de la atmósfera que se extiende desde la superficie de la tierra hasta unas 10 millas de altura, se considera nivel del suelo o ozono "malo". A nivel del suelo, el ozono es un contaminante del aire que daña la salud humana, la vegetación, muchos materiales comunes y es un ingrediente clave del smog.

Idea 1 para proteger la tierra de los rayos gamma: Más ozono malo. Es difícil aumentar la producción de ozono en el aire. Es fácil aumentarlo bajo en el aire: el smog está cargado de ozono. Aunque nadie escribe esto, el ozono debería detener los rayos UV donde sea, alto o bajo. No me importa si la bala se detiene a un kilómetro de mí oa un centímetro de mí, siempre que se detenga. Por lo tanto: una capa de suelo saludable de smog que contenga ozono debería ser un mecanismo de seguridad contra los rayos UV que penetran a través de una capa de ozono empobrecida en rayos gamma.

http://www.ibtimes.com/china-pollution-outdoor-activities-suspended-beijing-schools-new-smog-alert-2213153

Idea 2 para fortalecer la capa de ozono: Hacer más ozono bueno. Esto es más difícil. Me interesó leer que los agentes que son producidos por los rayos gamma son óxidos de nitrógeno reactivos. Estos reaccionan con el ozono y lo destruyen. ¡Son estos mismos óxidos reactivos en nitrógeno, que ahora reaccionan con químicos orgánicos volátiles, los que producen ozono a nivel del suelo! Por lo tanto, inyectar productos químicos orgánicos volátiles en la atmósfera superior cumpliría una doble función: proteger el ozono dando a las especies de nitrógeno reactivo otros compañeros de juego y generar más ozono con la misma reacción que ocurre a nivel del suelo.

http://ciese.org/curriculum/airproj/ozoneprimer/

¿Cómo se forma el ozono a nivel del suelo? (volver arriba) El ozono tiene la misma estructura química (O3) ya sea que se encuentre a millas sobre la tierra o al nivel del suelo. A nivel del suelo, el ozono "malo" se forma cuando ciertos compuestos reaccionan en presencia de la luz solar directa.

         VOCs + NOx + Sunlight = Ozone

Los COV (compuestos orgánicos volátiles) se utilizan ampliamente como ingredientes en productos para el hogar, incluidos; pinturas, barnices, ceras, combustibles, productos de limpieza, desinfección, cosméticos, desengrasantes y hobby. Algunos COV son seguros de manejar y tienen efectos sobre la salud poco conocidos, mientras que otros COV son altamente tóxicos. Además de todas las fuentes artificiales de VOC, existen fuentes naturales de VOC. Por ejemplo, los árboles liberan naturalmente pequeñas cantidades de COV.

NOx (gases de óxido de nitrógeno) es el término genérico para un grupo de gases altamente reactivos, todos los cuales contienen nitrógeno y oxígeno en cantidades variables. Muchos de los óxidos de nitrógeno son incoloros e inodoros. Las principales fuentes de NOx son los vehículos motorizados, los servicios eléctricos y otras fuentes industriales, comerciales y residenciales que queman combustibles.

Cuando hay altos niveles de COV y NOx en el aire, pueden reaccionar. Cuando reaccionan en presencia de la luz solar y el clima cálido, se forma ozono a nivel del suelo.

De estos dos me gustan más las perspectivas del primero. Un mundo con smog no es difícil de lograr.

Para toda la vida conocida, los altos niveles de radiación gamma son letales.

El problema es que la radiación gamma es una radiación ionizante muy poderosa, lo que le da el poder de romper enlaces moleculares con facilidad. Toda la vida conocida hasta ahora depende en gran medida de que algunos enlaces sean bastante permanentes, específicamente los del ADN. Tenemos algunos mecanismos de curación asombrosos para reparar el ADN roto por cosas como los rayos gamma, pero no es un mecanismo infalible.

Por supuesto, no entendemos completamente la vida misma. Puede ser que se requiera cierta cantidad de cambio para que la vida siga avanzando. Se podría crear una especie que sea más resistente con respecto al daño molecular.

Sin ese salto adelante, lo único que tenemos para hacer que los rayos gamma sean inofensivos es ponerles un montón de plomo delante. Hace que sea probable que los rayos golpeen moléculas que no nos interesan (las del objeto principal) en lugar de las nuestras. Sin embargo, esta es sólo una solución probabilística. Algunos rayos gamma siempre pasan, sin importar qué tan grueso sea el plomo que coloques frente a ti.

El verdadero truco de tal radiación no es hacerla inofensiva, sino hacerla menos dañina que las otras cosas que te rodean... como los oxidantes corrosivos que respiramos todos los días para prender fuego a la glucosa de manera bien organizada. ¡Esa cosa de oxígeno te matará!

Si usamos rayos gamma para curar el cáncer, es porque los rayos gamma son dañinos para la vida, y las células cancerosas son células normales que se volvieron locas. Eso es lo que hace que el cáncer sea un dolor de cabeza (un juego de palabras no intencionado) en el sentido de que todo lo que mata las células cancerosas también mata las normales.

No estoy seguro si su agujero negro es legítimo considerando sus propiedades, particularmente su tamaño, que es mil veces más pequeño que el núcleo de un átomo y un millón de veces más pequeño que un átomo mismo.

En cuanto a su masa y la distancia de su mundo, es posible que la cantidad de rayos gamma que produce no sea para penetrar el cinturón de Van Halen de su planeta. Más cálculos le darán una respuesta final a estas preguntas.