Sencillamente, no sería posible. En primer lugar, la única razón por la que la Tierra no tiene tanto dióxido de carbono es por la vida que produce oxígeno. Si su planeta ha desarrollado vida productora de oxígeno, ya debería haber convertido la mayor parte del CO ₂ en oxígeno. Mientras que la vida productora de oxígeno puede haber evolucionado recientemente en su planeta, otros aspectos de su hipotético planeta evitan que se formen unos a otros.

La Tierra primitiva, aunque rica en CO ₂ con temperaturas superficiales más altas, no tenía temperaturas ni presiones tan altas como las que tiene Venus en la actualidad. Como dijo antes Zxyrra, la atmósfera actual de Venus se formó cuando los gases de efecto invernadero se acumularon en su atmósfera, calentando las rocas a una temperatura más alta para formar más gases de efecto invernadero. Esto se acumuló con el tiempo en su atmósfera actual. La razón por la que esto no ocurrió en la Tierra es porque la vida productora de oxígeno actuó como un "freno" para detener el proceso. Si la vida productora de oxígeno evolucionara en su mundo, el planeta no tendría temperaturas o presiones tan altas como las mencionadas en su pregunta (10-100 bares, 100-200°C).

Hay una gran diferencia entre 10 y 100 bares de presión atmosférica y 100 y 200 grados centígrados. En una interpretación de su presión atmosférica y temperatura, el agua líquida no puede existir. Una interpretación diferente permitiría que exista, pero no conozco los valores exactos de la presión atmosférica y la temperatura de su hipotético planeta. Un ciclo de carbono tampoco podría existir en este mundo porque la vida que produce oxígeno es incompatible con temperaturas y presiones superficiales más altas. Tampoco existiría una termosfera en un planeta con presiones tan altas; una capa de ozono tampoco existiría porque el oxígeno procedente de organismos fotosintéticos es un requisito previo para su formación.

En resumen, su idea es un experimento mental interesante. Sin embargo, existe el tóxico e infernal planeta tipo "Venus" o el planeta terrestre, similar a la Tierra, sin "intermedios". Entonces, su planeta no existiría.

ACTUALIZACIÓN: @Lawton editó su pregunta a una atmósfera de nitrox (atmósfera de nitrógeno-oxígeno similar a la Tierra). Este es un escenario completamente diferente. Si es posible, responderé su nuevo escenario más tarde cuando tenga tiempo.

organismos vivos

Ejemplos de tierra y agua líquida

En primer lugar, dentro de los rangos indicados, a temperaturas inferiores a 150 °C y presiones superiores a 10 bar, el agua es líquida . Lo que también significa que no hay un efecto invernadero descontrolado en esas condiciones. Entre los organismos vivos que viven y se reproducen en esas condiciones se encuentran los siguientes:

• Methanopyrus kandleri vive de manera óptima a 105 °C (hasta 122 °C) y también se encontró bajo el agua a 200 bar. Puede consumir CO2 y H2 para producir metano (CH4).
• Pyrobaculum islandicum vive mejor a 100 °C (hasta 103 °C). Puede sobrevivir con solo azufre elemental, CO2 y H2 mientras actúa como productor de materia orgánica que el otro ser vivo pueda necesitar.
• Pyrolobus fumari vive mejor a 106°C (hasta 113°C) y también se encontró bajo el agua a 370 bar. Entre las muchas formas, puede vivir consumiendo O2 y H2.
• Geogemma barossii alias. La cepa 121 vive mejor a 103 °C (hasta 130 °C) y también se encontró bajo el agua a 243 bar. Sobrevive usando hierro en lugar de oxígeno.
• Pyrococcus furiosus vive mejor a 100°C (hasta 103°C-105°C). Puede generar H2, pero el O2 es tóxico para él. En su presencia trata de convertirlo en agua.

Ciclo del carbono y ozono

Suponiendo una forma de producir O2 a partir del agua (que se discutirá más adelante), la presencia de O2 en el aire transformaría el CH4 producido por el Methanopyrus kandleri en formaldehído (HCHO). Este reaccionaría con O2 para producir ácido fórmico, que se descompone rápidamente en H2O + CO en presencia de ácido sulfúrico, que está presente en las nubes superiores de Venus .

Para el ozono, en su mayoría solo necesita O2 debido al ciclo ozono-oxígeno .

ciclo de oxigeno

En cuanto a la producción de O2 faltante, esto sería lo que suelen hacer las plantas. Este párrafo de wikipedia muestra cómo aumentar la temperatura es indiferente o mejora la fotosíntesis, pero esto puede no aplicarse a temperaturas un poco superiores a los 100 °C.

Hay algunos como el Chloroflexus aurantiacus que son capaces de hacer la fotosíntesis usando bacterioclorofila en lugar de clorofila y crecen a 70°C, pero no producen O2 (esto debido al uso de bacterioclorofila). Otros como Cab. thermophilum son capaces de usar clorofila a 66°C, pero consumen O2 en lugar de producirlo.

Incluso si no encontré ningún organismo productor de O2 que viva a más de 100°C, es importante notar cómo ese ambiente es bastante escaso en la tierra, lo que hace que los pocos casos conocidos tengan una relevancia estadística bastante baja. Podría haber un camino de evolución alternativo y posible donde existan, pero simplemente no sucedió. A partir de los datos informados, la existencia de tal ser parece plausible. Por otro lado, si no existe tal ser, entonces el planeta solicitado no puede existir (no hay vida en el aire que produzca oxígeno a esas temperaturas).

Medio ambiente planetario

Diferencias requeridas de Venus

En primer lugar, ese planeta debería tener un campo magnético como el de la Tierra para reducir la pérdida de oxígeno e hidrógeno debido al viento solar, ya que ambos son necesarios para la vida. Tener una termosfera no es un problema ya que tanto la Tierra como Venus la tienen.

Además una duración del día más parecida a la de la tierra permitiría una temperatura más uniforme lo que ayuda (junto con el CO2 que en la superficie es un fluido supercrítico con una buena conducción del calor) a que los organismos tengan las temperaturas más cercanas a la media de 100 °C (131°C y todos mueren). Esto tendría el efecto de cambiar la circulación del viento a una más parecida a la de la tierra.

Consecuencias sobre el azufre

En un planeta con una composición atmosférica como la de Venus, la presión superficial rondaría los 90 bar, lo que está perfectamente dentro del rango. En cuanto a la temperatura, seguramente sería más alta que la de un planeta como la tierra, pero eso aún dependería de su distancia al sol. Simplemente colóquelo mucho más lejos y obtendrá la temperatura superficial deseada. Esto también tiene el efecto de prevenir la formación de nubes ya que el ciclo del ácido sulfúrico necesita una temperatura superficial de al menos 300°C (que no existe) para regenerar las nubes de la lluvia ácida como en Venus.

El resultado haría que todo el ácido sulfúrico se quedara principalmente en la superficie y una gran reducción en el contenido de SO2 en la atmósfera, con nubes que se crearían por evaporación como en la Tierra. También vale la pena notar cómo la temperatura de la superficie de 100 °C está al 33 % entre el punto de fusión y el de ebullición del ácido sulfúrico, mientras que el promedio terrestre de la superficie del mar es de 16,1 °C, aproximadamente al 16 % entre el punto de fusión y el de ebullición del ácido sulfúrico. agua. Estar más cerca del punto de ebullición crearía más nubes que en la Tierra (limita la fotosíntesis), pero mucho menos que la situación actual en Venus.

Composición atmosférica relacionada con la vida.

También es importante considerar que habría una mayor concentración de CH4 en el aire debido a la presencia del Methanopyrus kandleri. Adicionalmente habría dos formas de consumir O2: la transformación atmosférica de CH4 en CO2 y el Pyrolobus fumari que consume H2 y O2. Si la cantidad de CH4 producido no es suficiente para que la atmósfera consuma completamente el O2, el Pyrolobus fumari ayudaría a consumir el resto. Esto daría como resultado una atmósfera con mayor parte de CO2 y solo una pequeña parte de O2, CH4 y H2.

La baja producción de CH4 y el consumo de CO2 podrían lograrse eligiendo cuidadosamente la temperatura de la superficie para controlar la velocidad de reproducción de cada especie. La cantidad de O2 presente probablemente sería suficiente para matar al Pyrococcus furiosus necesario para generar el H2, pero no veo por qué no podría existir una variación capaz de soportar una concentración de O2 un poco más alta que esa.

Esta diferencia con Venus ayudaría a aumentar el efecto invernadero por la presencia de CH4 en lugar de CO2, teniendo el primero un mayor potencial de calentamiento global . Además, reduciría la presión en la superficie y, dependiendo de la variación, podría reducir la capacidad del CO2 superfluido para conducir el calor y mantener la temperatura uniforme. Esto puede complicar un poco la situación, pero no sería motivo de ruptura.

otros recursos en línea utilizados:

• https://www.newscientist.com/article/dn14208-the-most-extreme-life-forms-in-the-universe/
• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4148896/#T1
• https://engineeringunits.com/calculador-de-presion-en-profundidad/
• https://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Venus

Con esas temperaturas tendrías otro problema. Al menos, si sus formas de vida van a ser algo parecido a la biología familiar.

Las proteínas complejas se descomponen a esas temperaturas de forma similar a como la proteína de la carne cambia sus propiedades cuando se somete a altas temperaturas, dándole su coloración marrón en lugar de rosa o roja. Lo único que se acerca remotamente a los tipos de formas de vida que podrían vivir en su entorno son los termófilos con enzimas altamente especializadas. Pero eso también tiene sus límites, no permite cadenas de proteínas muy complejas y grandes requeridas para una vida compleja. Tendría que desviarse de las basadas en carbono, ya que las proteínas basadas en carbono simplemente no resistirán esas temperaturas.