Tengo un planeta más o menos parecido a la Tierra en un sistema solar a cierta distancia del nuestro. La atmósfera de este planeta es en gran parte similar a la de la Tierra, pero particularmente, tiene un contenido de oxígeno algo más alto; Actualmente, estoy pensando en un 26-28 % de oxígeno (O 2 (g)) y un 65-68 % de nitrógeno (N 2 (g)), en comparación con el 21 % de oxígeno y el 78 % de nitrógeno de la Tierra. La temperatura de la superficie del planeta varía entre aproximadamente 230 K (-43 °C) y 320 K (+47 °C) según la ubicación y la época del año.
En comparación con la atmósfera de la Tierra, me gustaría agregar algo a la atmósfera del planeta que tenga las siguientes propiedades:
Realmente no he decidido mucho sobre la geografía o la geología del planeta, así que si algún aspecto de eso hace que sea más fácil o más difícil lograrlo, estoy abierto a recibir comentarios.
Estaba pensando en el metano, pero eso falla enormemente al menos en el requisito de no reactividad en un entorno con alto contenido de oxígeno.
De ahí dos cuestiones muy estrechamente relacionadas:
La solución más sencilla y directa.
Mortal para los humanos en concentraciones de alrededor del 10% (esto está en el extremo superior de "un pequeño porcentaje en masa", pero dijo que tomará lo que pueda obtener)
La hipercapnia te mata al alterar la concentración de ácido carbónico en la sangre. Dado que esto es solo una cuestión de equilibrio del pH, parece bastante fácil que la vida silvestre local evolucione para manejarlo.
CO se dispersará a través de la troposfera y permanecerá uniformemente mezclado (ver: Tierra)
CO es uno de los gases atmosféricos planetarios más comunes (Venus, Marte), por lo que es muy probable que esté presente en los planetas para empezar. En la Tierra, fue reemplazado principalmente por oxígeno a través de la fotosíntesis. Sin embargo, si opta por un planeta árido con pocos océanos y un orden de magnitud o dos menos de biomasa de plantas y algas, entonces puede explicar por qué el CO de equilibrio los niveles son tan altos. Los procesos geológicos y biológicos (el ciclo del carbono) mantendrán este nivel.
CO es estable en una atmósfera de oxígeno-nitrógeno (ver: Tierra, también, lástima que lo haga).
Como nota, un CO más alto cabría esperar que el planeta tuviera un mayor efecto invernadero. Sin embargo, si también hicieras el planeta más árido y eliminaras mucho los océanos, entonces tendrías mucho menos vapor de agua en la atmósfera. Dado que el vapor de agua es un gas de efecto invernadero aún más potente que el CO , puede argumentar que hay algún punto en el que estos efectos se equilibran y la distancia al sol es aproximadamente la misma.
En cuanto a hacer árido el planeta, propongo este desglose. La Tierra es aproximadamente 70% océano, 20% tierra utilizable y 10% tierra baldía (Sahara, Antártida, Siberia, etc.). Si alteras la proporción a 20% océano, 20% tierra utilizable, 60% tierra baldía (gigantes desiertos continentales), terminas con el mismo tamaño relativamente habitable de planeta que la Tierra y, sin embargo, tienes una biomasa muy reducida de plantas y algas.
Dioxido de nitrogeno.
http://emedicine.medscape.com/article/302133-overview
De http://www.healthhype.com/silo-fillers-disease.html
El dióxido de nitrógeno daña las vías respiratorias inferiores en particular y el tejido pulmonar. Se descompone en nitroso y óxido nítrico dentro de las vías respiratorias y los pulmones, dañando las células ciliadas que recubren las vías respiratorias y las células epiteliales (neumocitos) que mantienen los sacos de aire (alvéolos) de los pulmones. Los neumocitos tipo I se ven afectados principalmente en la enfermedad del llenador de silos. Esto da como resultado la inflamación de las paredes de los bronquios y los bronquiolos (bronquitis y bronquiolitis) y los alvéolos (neumonitis) junto con la acumulación de líquido dentro del pulmón (edema pulmonar). Es importante señalar que ni la bronquitis ni la neumonitis en la enfermedad del llenador de silos se producen por una infección. Sin embargo, los pacientes con enfermedad del llenador de silos tienen un mayor riesgo de desarrollar bronquitis infecciosa, bronquiolitis y neumonía.
He leído sobre desastres en silos en los que los trabajadores se encuentran con una bolsa de NO2, se abruman y luego los trabajadores adicionales que llegan para rescatarlos también se abruman. Creo que en una concentración como esta, el NO2 es apenas visible: un gas marrón pesado.
En concentraciones menores es un componente importante del smog.
Era escéptico al leer en este extracto que los restos activos son en realidad nitroso y óxido nítrico. Soy escéptico al respecto; sin duda, el óxido nitroso es inhalado esencialmente al 100% por los niños en el dentista. El óxido nítrico es un vasodilatador y tampoco tan tóxico. Wikipedia afirma que
Los efectos sobre la salud del NO2 son causados por los productos de reacción o sus metabolitos, que son especies reactivas de nitrógeno y especies reactivas de oxígeno, lo que es más plausible.
El NO2 puede existir en equilibrio con el O2 y el N2, lo cual es bueno para su mundo. Los humanos pueden tolerar pequeñas cantidades de NO2 por un tiempo, lo cual es bueno para las posibilidades narrativas. La atmósfera desagradable y mordaz es más convincente que si sus humanos simplemente cayeran muertos por un respiro.
En cuanto a los nativos: nuestros mecanismos de barrido/desintoxicación pueden deshacerse de algo de NO2 y podemos reparar el daño del resto. Una cuestión de grado como otras toxinas. Si sus células nativas tienen una capacidad de captación de radicales mucho mayor en sus células, podrán tolerar más NO2. Para los humanos, podría tener su atmósfera en cualquier lugar, desde el fondo del silo (muerte rápida) hasta el smog de Beijing (sin diversión). Podrías hacer que varíe día a día y de un lugar a otro.
Podrías arrojar un poco de arsénico a la atmósfera. Hace unos años se habló de una forma de vida terrestre que usaba arsénico en lugar de fósforo .
Wikipedia dice (resaltado por mí):
En 2008, se descubrieron bacterias que emplean una versión de la fotosíntesis en ausencia de oxígeno con arsenitos como donantes de electrones, produciendo arseniatos (al igual que la fotosíntesis ordinaria utiliza agua como donante de electrones, produciendo oxígeno molecular). Los investigadores conjeturan que, a lo largo de la historia, estos organismos fotosintéticos produjeron los arseniatos que permitieron que prosperaran las bacterias reductoras de arseniato. [...] Aunque los aniones arseniato y fosfato son estructuralmente similares, no existe evidencia de la sustitución del fosfato en ATP o ácidos nucleicos por arsénico .
Ahora no soy químico. El arsénico es principalmente peligroso para los terrícolas si se disuelve en nuestra agua potable, pero tiene formas que se disuelven en el aire. Las altas concentraciones de arsénico (un pequeño porcentaje debería ser más que suficiente) deberían hacer que su planeta sea mortal para los humanos. Podría reponerse por fenómenos locales tal como se repone en la tierra y debería permanecer en su atmósfera (o al menos, en su agua potable y suelo). En cuanto al olor, pregúntele al estudiante de química Ryan Curry :
Varias fuentes afirman que la mayoría de las sales de arsénico no tienen sabor, pero pueden cambiar el sabor de un alimento que contaminan (a menudo se informa amargura). Un síntoma del envenenamiento por arsénico (al igual que otros envenenamientos por metales) es un sabor metálico en la boca.
Podrías probar con sulfuro de hidrógeno . No es estable a largo plazo en una atmósfera de oxígeno, pero podría renovarse continuamente a partir de fuentes biológicas y no necesita una concentración alta. Puede ser maloliente o fatal, pero no ambos, ya que las concentraciones fatales paralizan el sentido del olfato y, por lo tanto, no se pueden oler. Solo necesitarías 1 parte por millón para que tu planeta huela muy mal, o tal vez de 100 a 300 partes por millón para que sea letal.
Dióxido de azufre. https://www.cdc.gov/niosh/idlh/7446095.html El sitio requiere al menos 30 caracteres. ¿Por qué? No sé. Venus tiene rastros de SO 2 en su atmósfera, ciertamente es un posible gas. Sería una amenaza inmediata para la salud a aproximadamente 500 ppm, que es 0,05 %, por lo que un par de % sería mortal. Una alternativa, o simplemente un gas tóxico adicional, es el dióxido de carbono. Se tolera en un % mucho mayor, pero entre un 7 y un 10% produce inconsciencia. Tenga en cuenta que la atmósfera de Venus es principalmente CO 2 .
¿ Qué pasa con el ozono ? Tiene un olor agrio que recuerda al cloro, es tóxico en dosis bastante bajas pero no letal hasta que la dosis es mucho mayor, se forma naturalmente en presencia de radiación UV y metano .y lo que no mata se adapta a dosis letales en un espacio de horas. El ozono se descompone en presencia de oxígeno, pero se forma lo suficientemente rápido en la atmósfera inferior como para ser un riesgo para la salud en las ciudades modernas, donde el smog le da moléculas orgánicas sin quemar como catalizador. Un planeta con mucho UV de una estrella brillante, digamos de tipo espectral blanco o azul, y un ciclo de carbono anaeróbico activo, por lo que mucho metano e incluso etano en la atmósfera, tendría un ciclo de toxicidad diurna. En un mundo así, el aire apestaría a exceso de ozono por la noche y sería letal durante el día, cuando la luz del sol producía grandes cantidades de gas fresco.
Como nota adicional, el ozono en altas concentraciones es tanto corrosivo como explosivo, por lo que los cuerpos que quedan al sol se disolverían y/o quemarían en las horas del día bañadas por el ozono.
He encontrado planetas de cloro para satisfacer tal requisito. Aquí hay uno . Hay otras posibilidades involucradas:
Creo que el dióxido de carbono es su mejor apuesta como ya se describió. Si desea algo más exótico, el cloro, el bromo o el cianuro de hidrógeno podrían funcionar, pero necesitarían reposición. Xeon se usa como estético y, en última instancia, sería fatal, pero se necesitarían altas concentraciones. En su defecto echa un vistazo aquí: gases altamente tóxicos
Voy a hacer la sugerencia más cruel aquí. Haga que la corteza de su mundo tenga grandes cantidades de uranio en la superficie. ¿Que tan grande? Digamos cantidades continentales.
¡Pero pedí un gas, no un material sólido!
Espéralo. El uranio se descompone naturalmente en radón con el tiempo, que es un gas. Wikipedia tiene algunas cosas que decir sobre el radón:
Es un gas noble radiactivo, incoloro, inodoro e insípido. Ocurre naturalmente como un paso intermedio en las cadenas normales de desintegración radiactiva a través de las cuales el torio y el uranio se descomponen lentamente en plomo; el radón, en sí mismo, es un producto de descomposición del radio.
También:
A medida que el radón se descompone, produce otros elementos radiactivos llamados hijos del radón (también conocidos como progenie del radón) o productos de descomposición. A diferencia del propio radón gaseoso, los descendientes del radón son sólidos y se adhieren a las superficies, como las partículas de polvo en el aire.
Al ser un gas noble, el radón es en su mayoría no reactivo.
Entonces, ¿por qué se requiere la presencia de uranio en la superficie? El radón tiene una vida corta (tiene una vida media de 3,8 días), por lo que debe reponerse de una fuente natural.
Me gusta esta idea porque una simple máscara antigás o un traje de astronauta no serán suficientes para proteger a un humano en este entorno. Y todo lo que uses para protegerte estará cubierto de hollín radiactivo.
En cuanto a cómo la vida podría hacerle frente, solo busque poblaciones de plantas y animales alrededor de Chernobyl. También para los hongos radiotróficos que crecen dentro del reactor de Chernobyl, utilizan melanina para extraer energía de la radiación en un proceso similar a la fotosíntesis. Y estas son formas de vida que evolucionaron en nuestro mundo: en un mundo que siempre ha tenido altos niveles de radiactividad desde el principio, la vida sería mucho más resistente.
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