Sí, de hecho tenemos uno extra aquí mismo en la Tierra . Encontrado principalmente en las grandes ciudades, llamamos a esta capa de smog. Es bastante dañino, porque no está a la altura adecuada. A nivel del mar, es solo un contaminante. Aquí hay una buena foto que muestra lo que tenemos:

Aquí está el sitio web de la NASA de donde lo obtuve: http://spaceplace.nasa.gov/greenhouse/en/

Nota: no existe tal cosa como una capa de ozono . Lo que se llama capa de ozono, como si fuera una especie de caparazón de cristal en lo alto de la atmósfera, es en realidad un volumen de ozono de mayor densidad, por lo que la función de densidad con la altura se comporta un poco así:

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|                 #####
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+------------------------------------------------------> outer space

Pero la densidad del ozono nunca es cero en ninguna parte. Según la respuesta de @ Alpha3031, puede tener condiciones más o menos temporales en las que obtiene ozono cerca del suelo a partir del smog fotoquímico, o cerca del borde de la ecosfera, o en cualquier punto intermedio.

Entonces, "más de una capa de ozono" implicaría una función de densidad más o menos como esta:

%                      Second layer
|       First layer      ######
|          ####         #      ##
|         #    ##      #         ##
|       ##       ######            #####
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+------------------------------------------------------> outer space

Pregunta 1: "Más de una capa de ozono".

si, pero es complicado

La capa de ozono es en realidad un fenómeno dinámico que tiene lugar en un volumen de espacio donde la densidad del oxígeno, la luz ultravioleta del Sol y los procesos (foto)catalíticos de varias sustancias (por ejemplo, el cloro de los compuestos de clorofluorocarbono) interactúan en una estrecha variedad de formas.

Entonces, el mayor problema es tener una columna atmosférica lo suficientemente alta donde la concentración de oxígeno sea la correcta . Esto requiere un potencial gravitacional superficial (cuanto menos profundo, mejor), lo que significa un planeta grande y no tan denso, y esto tiene sus inconvenientes (la tecnología tal como la conocemos se basa en gran medida en el hierro y en elementos más pesados ​​que el hierro). Además, la presión atmosférica al nivel del mar depende de la altura de la columna atmosférica.

Una vez que tengamos suficiente oxígeno en el aire para trabajar, podemos seguir dos caminos diferentes. Con referencia a los gráficos ASCII anteriores, levantas una segunda "joroba" lo suficientemente lejos de la existente, o extiendes la joroba que tienes y clavas una "cuña" en el medio para dividirla en dos.

• dos fuentes de ozono diferentes. Uno es el Sol; la otra "joroba" tendría que ser una fuente en la longitud de onda correcta que se originara en la dirección opuesta, desde la superficie, y obviamente no podría reflejarse desde el Sol (los rayos UV en esa longitud de onda están bloqueados por la capa de ozono, y esoes lo que crea la capa de ozono en primer lugar). Una posibilidad podría ser la ionización secundaria de los rayos UV de longitud de onda más corta, que no son absorbidos por la capa de ozono (tendría que verificar la curva de transmisión del ozono; si es plana en la frecuencia clave y por debajo, no tenemos suerte: no habría una "longitud de onda más corta y no absorbida"). Estos rayos "UV-D" penetrarían un poco más, alcanzarían algún constituyente atmosférico renovable, tal vez nitrógeno, que es más denso que el ozono, y liberarían su energía como rayos UV menos energéticos que se refractarían y, si estos recién nacidos UV tienen la frecuencia correcta , generar más ozono "de algún modo hacia abajo".

Este fenómeno ya ocurre en la atmósfera con el ozono normal, que es un factor, junto con la mezcla de la atmósfera, que hace que la capa de ozono sea "espesa": en realidad son varias capas entrelazadas que se dispersan y acumulan. Necesitaría hacerlo con una sustancia diferente para que la separación entre las dos "jorobas" sea mayor, o terminaría con una capa de ozono muy gruesa, pero única.

• una creación, dos mecanismos de destrucción (la recombinación espontánea estándar es uno). El ozono se genera en una capa más gruesa gracias a un potencial gravitatorio menos profundo o a una mayor entrada de rayos UV del Sol, luego esta gran joroba se divide en dos, por ejemplo, por algún gas que se deposita en la atmósfera a una altura específica (estamos haciendo salvaje supuestos sobre la difusión atmosférica y los vientos en la atmósfera superior...). El gas es una especie de superhalógeno , un supercloro o superbromo, y cataliza la reacción 2O3->3O2 que mata el ozono con tal eficiencia que donde está el gas, no puede soportar nada de ozono y usted tiene una profunda "cuña" que separa dos "jorobas". Como resultado, para todos los efectos, ahora tiene doscapas de ozono, y solo necesita explicar cómo se mantiene unida la capa de gas catalítico.

Podría tener algún proceso desconocido (colisiones de alta energía, pero ¿con qué?) generar átomos de unumseptium en la atmósfera superior. Su reactividad contra el ozono debería ser terriblemente alta ( actualización : en realidad no lo es, consulte Wikipedia), incluso con una vida media de milisegundos, y la pequeña vida media podría ayudar a explicar la localización de la capa: los átomos arriba no t deambular lejos de su lugar de nacimiento antes de la descomposición alfa.

Otra posibilidad más prometedora, y que ya sucede, es que tienes una molécula volátil en la que un halógeno suficientemente maligno se une a algo para mantenerlo en silencio. Luego la molécula se difunde en la alta atmósfera, y casi los mismos rayos UV que producen el ozono la destruyen, liberando así el átomo de halógeno, que procede a destruir el ozono antes de combinarse con vapor de agua o hidrógeno u otra cosa y precipitarse. Esto es lo que sucede ahora con los clorofluorocarbonos.

También puede imaginar una gran flota de aviones con algún químico nocivo para el ozono en los gases de escape (esto también sucede en la realidad).

Pregunta 2: "¿Pueden múltiples capas de ozono causar más daño?"

Las capas de ozono no causan daño per se . Lo que hacen es interceptar la radiación y absorberla o reflejarla en la misma longitud de onda o en una más larga ("efecto invernadero").

En las circunstancias apropiadas, ambos fenómenos pueden ser dañinos o beneficiosos: piense en un organismo que necesita radiación en una longitud de onda específica, o un planeta que sería demasiado frío a menos que parte de su emisión térmica rebotara para calentarlo un poco más. La misma capa sería perjudicial para los primeros y beneficiosa para los segundos.

Pregunta 3

Si una capa de ozono tuviera un agujero, ¿actuarían las otras como un escudo de respaldo para los rayos nocivos de una estrella?

No completamente. Lo que sucedería es que el agotamiento de una capa aumentaría la radiación en la superficie, pero dependería de la cantidad de ozono que quede como escudo. Las capas no son "redundantes", cada una está ahí por una causa específica.

Además, el agotamiento de una capa aumentaría la radiación en el volumen de aire donde se encuentra la segunda capa y podría conducir al engrosamiento de la segunda capa, lo que provocaría un efecto neto nulo en la superficie (en lo que respecta a las radiaciones). El engrosamiento de la segunda capa también podría tener otros efectos, algunos beneficiosos y otros perjudiciales.

Se podría formar una segunda capa de ozono SI se puede inventar una segunda fuente de UV

La NASA describe cómo se produce el ozono en un artículo bastante excelente sobre química atmosférica . En resumen, la luz ultravioleta golpea una molécula de O2 formando iones de oxígeno que se unen con otras moléculas de O2 para formar O3 u ozono. Dado que se necesita luz ultravioleta para formar ozono y la capa de ozono de la Tierra absorbe el 97-99%, la creación de una segunda capa de ozono requeriría una segunda fuente de luz ultravioleta que no provenga del sol. Si se pudiera inventar una segunda fuente UV importante, se podría formar una segunda capa de ozono.

Del artículo:

El ozono estratosférico se forma naturalmente por reacciones químicas que involucran la radiación ultravioleta solar (luz solar) y las moléculas de oxígeno, que constituyen el 21% de la atmósfera. En el primer paso, la radiación ultravioleta solar descompone una molécula de oxígeno (O2) para producir dos átomos de oxígeno (2 O) (consulte la Figura P2-1). En el segundo paso, cada uno de estos átomos altamente reactivos se combina con una molécula de oxígeno para producir una molécula de ozono (O3). Estas reacciones ocurren continuamente cada vez que la radiación ultravioleta solar está presente en la estratosfera. Como resultado, la mayor producción de ozono ocurre en la estratosfera tropical.

En lo que respecta a nuestro conocimiento actual de la atmósfera y los tipos de enlaces de oxígeno, no, no son posibles múltiples capas de ozono. Pero eso no debería detenerte. Podría emplear otras capas similares al ozono para el mismo propósito. Por ejemplo, pruebe algo como la capa de ozono de nitrógeno o la capa de ozono de carboxi. Estos no existen naturalmente todavía, pero bueno, la ficción es ficción.

Sin embargo , si fueran posibles y estuvieran presentes, entonces sí, el daño de una capa sería cubierto por las capas debajo de ella.