Hvordan ville en ammoniakbaseret verden se ud?

Vand har et par effekter på Jorden, der kommer fra dets egenskaber.

• Frysning og optøning af vand koster meget høje energipriser, og det samme gør ammoniak
• Flydende vand er mest tæt ved 4 grader, ikke fryser
• Alkalisk opløselighed af ammoniak
• Ammoniak er brændbar

En antagelse – med undtagelse af Ammoniak, planetens sammensætning er for det meste jordlignende.

Når jeg står på planeten, forestiller jeg mig, at du vil se meget dybe blå oceaner. Mens ammoniak er farveløs i sig selv, vil spormængder af tilstedeværende alkaliske metaller give ammoniak et dybblåt udseende. “Hav” og anden koncentration af høj ammoniak til opløste metaller ville være meget blå. Søer og potentielt floder, der har flere metaller opløst, begynder at få et metallisk udseende og begynder at lede elektricitet meget let. Kan skabe nogle interessante lysende storme på floder og søer.

“Ice” vil blive henvist til dybden af disse søer og oceaner, ikke overfladen.

Klimaet ville være meget enklere … strømme og varmefordelingssystemer på jorden afhænger meget af de forskellige tætheder af vand ved forskellige temperaturer. I en ammoniakverden vil isen være i bunden med gradvis varmere ammoniak op til overfladen. Dine stænger vil blive frosset med “troperne” bliver meget fugtige (ammoniak fugtig?). Der er sandsynligvis et smalt bånd mellem de to regioner, hvor det er gæstfrit for livet … troperne og polerne ville kun være tilgængelige for dem ekstremofiler.

Ammoniak og vand er på meget ens niveauer så langt som varme af entropi og fusion går, så du vil se en lignende hastighed af daglig opvarmning og afkøling. Ammoniak ændrer faktisk sin specifikke varmekapacitet og tager mere energi til at varme op, når det bliver varmere … så du kan faktisk se mindre daglige temperaturændringer på grund af opvarmning.

Ingen anelse om gennemførligheden, men ammoniak er ret brandfarlig . Hvis der er en iltkomponent i din atmosfære, vil ammoniak brænde ned til vand og til sidst NO2. For at være ærlig tror jeg, at en ammoniakverden per definition mangler ilt, hvis den gjorde det, ville den sandsynligvis blive til en kvælstof tung atmosfære med vand (jord meget?)

Tilføjet:

Floder kan ende med at skære langt dybere i en ammoniakverden … vand gennem calcium og alkaliske metaller opløses lidt, men ikke meget. På den anden side vil ammoniak være meget mere reaktiv og grave meget dybere skyttegrave.Hvis denne hypotetiske planet og jorden havde en lignende make-up, ville de stenede bjerge have enorme skyttegrave skåret dybt ud ved at strømme ammoniak fra reaktionerne med kalksten.

Kommentarer

• Kalksten ville sandsynligvis ikke eksistere i en ammoniakbaseret verden. Kalksten dannes af calcium i skaller fra havets liv – havets liv i en ammoniakvæske bruger ikke calcium af nøjagtigt denne grund, så det bliver nødvendigt at bruge noget andet eller slet ingen skaller.
• Hvorfor gør du tror, at floder og søer ville have mere opløste materialer end havene? Med vand på jorden er det ‘ nøjagtigt omvendt: Hav er salte, fordi alle floder lægger deres mineraler (salte) der, men fordampning betyder ikke ‘ fjern dem ikke; floder og søer er generelt mindre mineraliserede, fordi vandet i dem opdateres gennem (ikke-salt) regn, mens vandet, der løber væk, tager de opløste mineraler med sig.
• Det forekommer mig, at fri ilt i atmosfære er ganske usandsynligt i ammoniakverdenen, det ville hurtigt reagere med ammoniak.
• @irigi – nøjagtigt, det ‘ er hvad jeg mente med ‘ ammoniak er brændbart ‘. Frit ilt reagerer i ethvert omfang med ammoniak og bliver til vand / NO2. Der ‘ er en betydelig mængde information om farligt materialehåndtering omkring ammoniakets brændbarhed … tilsyneladende noget, der kun kommer op i nyere tid også.
• @Twelfth Jeg ville kun sige, at ‘ ammoniak er brændbart ‘ betyder ikke ‘ t betyder kun fare af brande. Det betyder, at der efter få (tusinder) år enten ikke vil være fri ammoniak, eller der vil ikke være noget ilt. Men måske mente du det samme, jeg ville bare påpege det.

Som et solidt, ammoniak er betydeligt tættere end i flydende form (se wikipedia). Enhver ammoniak, der størknede, ville således dannes i bunden af søer. Dette ville være dårligt for enhver ammoniakfisk omkring, da isen, der dannes på toppen af vandsøerne, forhindrer dem i at fryse yderligere og dermed bevare fisken. I en ammoniak-sø ville det ikke være uoverskueligt for det hele at fryse fra bunden op.

Mere “cribbing:” Jeg Cn-Ped dette fra en glemt kilde. Selvom Haldane gik på dette i 1954, tror jeg, at videnskaben er gyldig:

I 1954 foreslog JBS Haldane, der talte ved symposiet om livets oprindelse, at en alternativ biokemi kunne udtænkes hvor vand blev erstattet som opløsningsmiddel med flydende ammoniak. En del af hans begrundelse var baseret på observationen om, at vand har et antal ammoniakanaloger. For eksempel er ammoniakanalogen af methanol, CH3OH, methylamin, CH3NH2. Haldane teoretiserede, at det kunne være muligt at opbygge de ammoniakbaserede modstykker til komplekse stoffer, såsom proteiner og nukleinsyrer, og derefter gøre brug af det faktum, at en hel klasse af organiske forbindelser, peptiderne, kunne eksistere uden ændring i ammoniak system. Amidmolekylerne, der erstatter de normale aminosyrer, kunne derefter gennemgå kondensering til dannelse af polypeptider, som ville være næsten identiske i form til dem, der findes i jordiske livsformer. Denne hypotese, som blev udviklet yderligere af den britiske astronom V. Axel Firsoff, er af særlig interesse, når man overvejer muligheden for biologisk udvikling i ammoniakrige verdener såsom gaskæmper og deres måner (se Jupiter, livet videre).

På plussiden har flydende ammoniak nogle slående kemiske ligheder med vand. Der er et helt system med organisk og uorganisk kemi, der finder sted i ammono i stedet for vandig opløsning. 4, 5 Ammoniak har den yderligere fordel, at de fleste organiske stoffer opløses såvel som eller bedre end vand, 6 og det har den hidtil usete evne til at opløse mange grundlæggende metaller, herunder natrium, magnesium og aluminium, direkte i opløsning; desuden er adskillige andre grundstoffer, såsom iod, svovl, selen og phosphor også noget opløselige i ammoniak med minimal reaktion. Hvert af disse elementer er vigtigt for livskemi og veje for præbiotisk syntese. Indvendingen hævdes ofte, at flydende ammoniak – 44 ° C ved 1 atm-tryk – er ret lavt for biologi. Men som med vand udvider hævning af planetens overfladetryk likviditetsområdet. Ved f.eks. 60 atm, hvilket er under det tryk, der er tilgængeligt på Jupiter eller Venus, koger ammoniak ved 98 ° C i stedet for -33 ° C, hvilket giver et likviditetsinterval på 175 ° C. Ammoniakbaseret liv behøver ikke nødvendigvis at være lav temperatur!

Ammoniak har en dielektrisk konstant omkring ¼ vandets, hvilket gør det til en meget dårligere isolator.På den anden side er ammoniakens fusionsvarme højere, så det er relativt sværere at fryse ved smeltepunktet. Den specifikke ammoniakvarme er lidt større end vandets, og den er langt mindre viskøs (den er friere Syre-basekemi af flydende ammoniak er blevet undersøgt grundigt, og det har vist sig at være næsten lige så detaljeret som vandsystemet. På mange måder er ammoniak næppe ringere end vand som et opløsningsmiddel for livet. Overbevisende analoger til makromolekylerne i det jordiske liv kan designes i ammoniaksystemet. Imidlertid kan en ammoniakbaseret biokemi meget vel udvikle sig i helt forskellige linjer. Der er sandsynligvis lige så mange forskellige muligheder i kulstof-ammoniak som i kulstof-vand-systemer. Det levende opløsningsmiddel i en levende organisme skal kunne dissocieres i anioner (negative ioner) og kationer (positive ioner), som tillader syre-base reaktioner at forekomme. I ammoniakopløsningsmiddelsystemet er syrer og baser forskellige end i vandsystemet(surhed og basitet defineres i forhold til det medium, hvori de opløses). I ammoniaksystemet synes vand, der reagerer med flydende ammoniak for at give NH + -ionen, at være en stærk syre – ret fjendtlig over for livet. Ammonolivsstronomer, der holder øje med vores planet, vil uden tvivl se Jordens have som lidt mere end kar af varm syre. Vand og ammoniak er ikke kemisk identiske: de er simpelthen analoge. Der vil nødvendigvis være mange forskelle i de biokemiske oplysninger. Molton foreslog for eksempel, at ammoniakbaserede livsformer kan bruge cæsium og rubidiumchlorider til at regulere cellemembranernes elektriske potentiale. Disse salte er mere opløselige i flydende ammoniak end kalium- eller natriumsalte, der bruges i jordlevende liv.

På undersiden er der problemer med forestillingen om ammoniak som basis for livet.Disse fokuserer primært på det faktum, at fordampningsvarmen til ammoniak kun er halvdelen af vandets og overfladespændingen kun en tredjedel så meget. Derfor er de hydrogenbindinger, der findes mellem ammoniakmolekyler, meget svagere end dem i vand, så ammoniak ville være mindre i stand til at koncentrere ikke-polære molekyler gennem en hydrofob effekt. Manglende denne evne det hænger spørgsmål over, hvor godt ammoniak kunne holde præbiotiske molekyler sammen tilstrækkeligt godt til at muliggøre dannelsen af et selvreproduktionssystem.

Kommentarer

• Dette er fra daviddarling.info/encyclopedia/A/ammonialife.html , som selv ændrede det let (med tilskrivning) fra ‘ Xenology: En introduktion til den videnskabelige undersøgelse af liv uden for jord, intelligens og civilisation af Robert A. Freitas, Jr. ‘ xenology.info/Xeno/8.2.2.htm
• Velkommen til WorldBuilding.SE! Interessant start, meget detaljeret svar.

Hvis det regner ammoniak, ser det ud som Saturn:

Saturns øvre atmosfære er for det meste ammoniakkrystaller mens den nederste enten er vand eller ammoniumhydrosulfid . – Atmosfære af planeterne

@Tim B “s kommentar om livet:

En af de mest elastiske organismer er tardigrader (“vandbjørne”). Tardigrades kan gå i en dvaletilstand – kaldet tun-tilstand – en der er mere beslægtet med “suspenderet animation”, hvorved den kan overleve temperaturer fra -253 ° C til 151 ° C samt eksponering for røntgenstråler og vakuumbetingelser. – Livet i ekstreme miljøer

Hvis der var sådan noget som “ ammoniak bjørne “, ville de finde det ret dejligt.

Efter at have læst svarene her, antager jeg, at enhver planet med en høj nok koncentration af ammoniak enten ville have opløst sin egen faste overflade, nedbrudt nok materiale, så den nu inkluderer vand eller i sidste ende ikke havde noget solid overflade til at stå på til at begynde med, ligesom vores gasgiganter.

JUPITER OG SATURN CLOUD LAG :

Ammonia clouds (150° K) Ammonium Hydrosulfide clouds (200° K) Water clouds (270° K) 

~ Overskyet med en lille chance for død.

Kommentarer

• Vandbjørne er et godt eksempel, men jeg mener, at de ikke er aktive ved de temperaturer, vi diskuterer. At ‘ er fint her, da de kan vente på en optøning. Hvis tøen aldrig kommer, selvom det ikke hjælper ‘ …

Jeg er ikke sikker på ammoniak, men for eksempel på månen Titan er der søer med flydende metan, der er teoretisk intet i kemien, der forhindrer liv i at dannes baseret på flydende metan som medium i stedet for vand, men vi forstår stadig ikke, hvad der er liv, alligevel, for at have et definitivt svar om det. Forskere fandt fra Cassini– Huygens mission om, at brintniveauer nær overfladen af Titan er lavere, end det burde være, og at det er meget højere på den øvre atmosfære, som består af en tidligere forudsigelse fra Chris McKay og Heather Smith, at hvis der er et metanbaseret liv på Titan, ville de ånde brint og indgyde det med acetylen for at producere energi. Der er en bestående strøm af brint fra den øvre atmosfære til overfladen af Titan, men det forsvinder bare. En interessant forudsigelse for en sådan livsform er, at det vil have virkelig langsom metabolisme, måde langsommere end planter.

Problemet med at bytte ammoniak mod vand er, at ammoniakis i modsætning til vand er tættere end flydende ammoniak og derfor synker i stedet for at flyde som is i vand.

Islaget, der dannes på vand, isolerer vandkroppen nedenunder og forhindrer det i at fryse yderligere, men med ammoniak fryser toppen, synker, udsætter det næste lag, der fryser, synker og så videre, indtil hele ammoniak er frossent fast. I princippet, hvis du havde ammoniakhav i temperaturintervaller svarende til vand på jorden, ville hele havet sandsynligvis til sidst fryse fast og dermed planeten.

Så hvis du vil have oceaner i din ammoniakverden, skal du være relativt varm og ensartet, så isdannelse ville være meget farlig for hele økosystemet. En mulig måde omkring dette problem ville være at postulere, at planeten har en meget varm kerne som Europa og derfor er ammoniakis, der synker, smelter, når den falder ned. Det ville også give en masse energi til økosystemet, selvom planeten er langt fra solen.

Som bemærket af tolvte, danner ammoniak mange stabile komplekser med mange metaller, så sandsynligvis vil ammoniakhavene være meget komplekse blandinger eller ren ammoniak og forskellige ammoniakforbindelser. Mere interessant, nogle af disse forbindelser er nedsænkelige for hinanden, dvs. de blandes ikke og danner i stedet lag, når de smides sammen, så et ammoniakhav kan have forskellige lag, boble eller lommer med meget forskellige egenskaber.

Nu bare snebold, men stærkt elektrisk ledende vandmasser kunne give grundlaget for livsformer, der bevæger elektroner direkte som strøm i stedet for at bruge lange kæder af kemiske reaktioner, der overlever f.eks. Krebs-cyklussen.

Termiske fjer i det dybe hav kunne drive adskillelse af ladninger ved at flytte store masser af ledende ammoniakmetalliske forbindelser, som kunne skabe elektricitet til det, der danner grundlaget for økosystemet, ligesom sollys gør på jorden. Også energi, der tilføres forbindelser, som varmen går i stykker, og reformer vil også i sidste ende frigives elektrisk.

En organim, der flyttede elektroner direkte, kunne absorbere og bruge meget energi selv ved kryogene temperaturer. I stedet for noget trægt som en gletscher, som du ville få med kryogen kemisk energioverførsel, ville du få noget koldt, men hurtigt, sandsynligvis noget, der fungerer som en superleder, der bliver mere effektivt og hurtigere og dødbringende, når det bliver koldere.

Hele forskellig klasse af critter fra dine standardposer kulstof fyldt med vand, der bevæger sig ved, i det mindste ansigt over det, diffusionshastigheden

En sådan organisme vil sandsynligvis have færre celler eller rum som de havde ikke brug for så mange kemiske isoleringslommer. De kan være samlinger af kæmpe, dvs. næsten synlige celler. Da bevægelige elektroner er deres primære form for tilstand, er alle celler sandsynligvis lange og fiberagtige. Skabningerne kan synes at være lavet af vævede tråde af neuroner med ammoniak-metaliske polymermembraner. Fysisk fremstår relativt enkle, de kan give vive af forenklede kludedukker sammenlignet med komplekse jordliv, deres kompleksitet ville ligge i deres usynlige elektriske felter og kredsløb dannet på, mellem og inde i deres gigantiske cellemembraner.

Hvis alle vandmasserne er ledende mulige med forskellige neddykkelige kanaler, der dirigerer strømme, kan sandsynligvis også landbiosfæren udvikle sig som elektrisk forbundet. På jorden er det blevet hævdet, at livet på land mere eller mindre trak havet med inde i det. De samme grundlæggende fænomener ville også binde landbiosfæren ind i planetkredsløbet.

Hele biosfæren kan ligne noget mere som en planet af selvreprodukerende robotter, der altid er på udkig efter strøm, der kan tappes og stjæles.I stedet for at spise bytte for energien i byttets køds kemiske bindinger, ville de bare kortslutte bytteorganismen og dræne dens ladning og tage lidt eller ligegyldigt fra drabet. Men kortslutning af membranerne kan medføre, at de gigantiske celler eller væv bare falder fra hinanden og efterlader støv af råmaterialer.

Godt historiepotentiale. Normalt er ideen om organiske livsformer, der udgør en alvorlig trussel mod et højteknologisk rumskib og besætning, der lander på en planet fjollet. Vi snusede jordens megafunga med spids pind og det mest dårlige røvdyr, som hver vandrede jorden, ville ikke vare 60 sekunder mod din typiske marine og kunne ikke komme forbi den mindst metalbarriere.

Men en critter i en elektro-ammoniakbaseret verden alt sammen i uhyggelig evig twillite langt fra enhver sol.

1. Et ultrakoldt miljø, der gør metaller og plast skøre,

2. Organismer, der ikke har nogen cirkulation, og muligvis ingen rigtige kritiske vitale områder, som skarpe pinde eller kugler kan stikke huller i.

3. Der bevæger sig ved elektrisk og ikke biologiske hastigheder,

4. der muligvis faktisk har pansret metallisk kød

5. hvis styrke bestemmes af spænding og strømstyrke i stedet for muskler så jo mere juice det får, jo stærkere bliver det.

6. Som både kan absorbere og projicere elektricitet

7. hvilket sandsynligvis vil have har radio- eller magnetbaserede sanser sanser

8. Det kan være tilpasset s afskær elektronik og jamradar og radioer.

9. Det ser et menneske i en rumdragt som et gående batteri til frokost

10. og ser rumskibet som en alt hvad du kan spise buffet.

Nå, da det ville gøre, at alle syre-for-blod-critter Ellen Ripley havde sådan en krig med at se ud som en stedmoderblomst ikke ville det? Den lille fnugkugle bare jagte mennesker rundt om skibet, det forsøgte ikke at ødelægge skibssystemerne, dræne dets magt og måske absorbere dets skrog og ødelægge alt håb om overlevelse.

Elektro-livsformen ville sandsynligvis ignorere menneskerne fuldstændigt, men ville gå direkte mod den teknologi, der gør os til mennesker dårlige i stedet for frosne kødposer i en kryogen verden. Metal, elektricitet, plasmavåben (plasma skønt varm leder elektricitet) osv. Ville ikke være hindringer for væsenet, men mad. Jo mere high tech du bragte til planeten og piskede ud for forsvaret, jo stærkere og mere tiltrukket ville monstrene få .

De bemærker måske ikke engang menneskene, men hvis de mennesker ikke kunne forhindre skabningerne i at rive deres rumdragter fra hinanden, dræne skibenes magt eller rive den i stykker for rene metaller, ville besætningen dø lige som forfærdeligt som om tingene faktisk forsøgte at spise dem.

Kommentarer

• Jeg ‘ kunne lide mere information om, hvordan elektriske livsformer ville fungere. Hvad ‘ er et godt videnskabeligt navn for dem? Jeg kalder dem bare elektroniske. Jeg har 1 art, der lever i kæmpe metaludslæt i rummet og bygger videre på det ved at udvinde metaller fra forbi asteroider. Og 1, der lever i en frossen verden, der kredser om en rød dværg og flyver rundt med flere spinny knive på sin snakey nederste halvdel. Ville elektriske livsformer have organer af enhver art? Enhver central hjerne? Hvordan ville syn fungere, ville de være i stand til at operere i varmere omgivelser? Hvad mener du med elektriske hastigheder? Er der nogen artikler om dette emne?
• Hvordan tilføjes energi til en sådan verden? Ville der være metalplanter som ting, der udfører fotosyntese? Ville de kræve nogen væske for at overleve? Enhver blodlignende inderside? Jeg håber, det er ikke uhøfligt at stille så mange spørgsmål. Jeg er absolut fuld af dem og frustreret over, at lidt googling ikke ‘ ikke giver mig svar.

Jeg vil gerne påpege, at en af mine yndlingsforfattere, Robert L. Forward, beskrev en sådan verden i Flight of the Dragonfly (senere Rocheworld ). Det nedprøvede udforskningsplan, der flunkede i ammoniakhavet, havde de reneste vinduer på ti lysår.