Miltä ammoniakkipohjainen maailma näyttäisi?

Vedellä on muutama vaikutus maapallolla, jotka johtuvat sen ominaisuuksista.

• Veden jäätymisestä ja sulattamisesta aiheutuu erittäin korkeita energiakustannuksia, samoin kuin ammoniakista.
• Nestemäinen vesi on tiheintä 4 ° C: ssa. astetta, ei jäätymistä
• Ammoniakin emäksinen liukoisuus
• Ammoniakki on palavaa

Yksi oletus – lukuun ottamatta ammoniakkia, planeetan koostumus on enimmäkseen maan kaltainen.

Seisotessani planeetalla kuvittelen, että näet hyvin syvän siniset valtameret. Vaikka ammoniakki on itse väritöntä, pienet määrät alkalimetalleja antavat ammoniakille syvän sinisen ulkonäön. ”Valtameret” ja muut korkeat ammoniakkipitoisuudet liuenneiden metallien pitoisuuteen olisivat hyvin sinisiä. Järvet ja mahdollisesti joet, joissa on enemmän metalleja liuenneina, alkavat saada metallisen ulkonäön ja alkavat johtaa sähköä hyvin helposti. Saattaa saada aikaan mielenkiintoisia kaarevia ukkosmyrskyjä joilla ja järvillä.

”Jää” putoaa näiden järvien ja valtamerien syvyyksiin, ei pintaan.

Ilmasto olisi paljon yksinkertaisemmat … virtaukset ja maan lämmönjakelujärjestelmät riippuvat suuresti veden erilaisista tiheyksistä eri lämpötiloissa. Ammoniakkimaailmassa jää on pohjassa ja lämpenee vähitellen pintaan asti. Napaasi jäätyvät, kun ”tropiikki” on erittäin kostea (ammoniakki kostea?). Niiden kahden alueen välillä on luultavasti kapea kaista, jossa se on vieraanvarainen elämälle … tropiikki ja napa olisi vain heidän ulottuvillaan.

Ammoniakki ja vesi ovat hyvin samanlaisilla tasoilla entropian ja fuusion lämpötilat menevät, joten näet samanlaisen päivittäisen lämpenemisen ja jäähdytyksen. Ammoniakki todella muuttaa ominaislämpökapasiteettiaan ja vie enemmän energiaa lämpenemiseen lämmetessään … joten saatat todellakin nähdä vähemmän päivittäisiä lämpötilan muutoksia lämmityksen takia.

Ei aavistustakaan toteutettavuudesta, mutta ammoniakki on melko helposti syttyvää . Jos ilmakehässäsi on happikomponentti, ammoniakki palaa veteen ja lopulta NO2: ksi. Ollakseni rehellinen, mielestäni ammoniakkimaailmasta on määritelmän mukaan puututtava happea, jos niin tapahtui, se todennäköisesti muuttuisi typpipitoiseksi ilmakehäksi vedellä (paljon maapalloa?)

Lisätty:

Joet saattavat päätyä leikkaamaan paljon syvemmälle ammoniakkimaailmassa … vesi kalsiumin ja alkalimetallien läpi liukenee vähän, mutta ei paljon. Toisaalta ammoniakki on paljon reaktiivisempi ja kaivaa paljon syvempiä kaivoja.Jos tällä hypoteettisella planeetalla ja maalla olisi samanlainen meikki, kallioisilla vuorilla olisi valtavat kaivokset, jotka on kaiverrettu syvälle virtaamalla ammoniakkia kalkkikiven reaktioista. >

Vahvana, ammoniakki on huomattavasti tiheämpää kuin nestemäisessä muodossaan (katso wikipedia). Siten mikä tahansa kiinteytynyt ammoniakki muodostuu järvien pohjaan. Tämä olisi huono kaikille ammoniakkikaloille, koska vesijärvien yläosaan muodostuva jää estää niitä jäätymästä edelleen ja säilyttää siten kalat. Ammoniakkijärvessä ei olisi mahdotonta, että koko asia jäätyy alhaalta ylöspäin.

Lisää ”cribbing:” Minä Cn-Ped tämän unohdetusta lähteestä. Vaikka Haldane jatkoi asiaa vuonna 1954, uskon, että tiede on pätevä:

Vuonna 1954 JBS Haldane, puhuessaan elämän alkuperäsymposiumissa, ehdotti, että vaihtoehtoinen biokemia voitaisiin ajatella jossa vesi korvattiin liuottimena nestemäisellä ammoniakilla. Osa hänen päättelystään perustui havaintoon, että vedellä on useita ammoniakkianalogeja. Esimerkiksi metanolin ammoniakkianalogi, CH30H, on metyyliamiini, CH3NH2. Haldane esitti, että saattaa olla mahdollista rakentaa monimutkaisten aineiden, kuten proteiinien ja nukleiinihappojen, ammoniakkipohjaiset vastineet ja käyttää sitten tosiasiaa, että koko orgaanisten yhdisteiden luokka, peptidit, voisi olla olemassa ilman muutoksia. ammoniakkijärjestelmä. Amidimolekyylit, jotka korvaavat normaalit aminohapot, voivat sitten kondensoitua muodostaen polypeptidejä, jotka ovat muodoltaan melkein identtiset maanpäällisissä elämänmuodoissa esiintyvien kanssa. Tämä hypoteesi, jonka brittiläinen tähtitieteilijä V.Aksel Firsoff on kehittänyt edelleen, on erityisen kiinnostava, kun tarkastellaan biologisen evoluution mahdollisuutta ammoniakkipitoisissa maailmoissa, kuten kaasujätteissä ja niiden kuissa (katso Jupiter, elämä)

Plussapuolena on, että nestemäisellä ammoniakilla on silmiinpistäviä kemiallisia yhtäläisyyksiä veden kanssa. On olemassa koko orgaanisen ja epäorgaanisen kemian järjestelmä, joka tapahtuu ammoniumissa vesiliuoksen sijasta. 4, 5 Ammoniakilla on lisäksi se etu, että useimmat orgaaniset aineet liukenevat yhtä hyvin tai paremmin kuin vesi, 6 ja sillä on ennennäkemätön kyky liuotetaan monet alkuainemetallit, mukaan lukien natrium, magnesium ja alumiini, suoraan liuokseen; lisäksi useat muut alkuaineet, kuten jodi, rikki, seleeni ja fosfori, ovat myös jonkin verran liukoisia ammoniakkiin minimaalisella reaktiolla. Jokainen näistä elementeistä on tärkeä elämänkemialle ja prebioottisen synteesin reiteille. Usein vastustetaan sitä, että nestemäisen ammoniakin likviditeettialue – 44 ° C 1 atm paineessa – on biologian kannalta melko alhainen. Mutta kuten veden kohdalla, planeetan pintapaineen nostaminen laajentaa likviditeettialuetta. Esimerkiksi 60 atm: n paineessa, joka on alle Jupiterissä tai Venuksessa käytettävissä olevien paineiden, ammoniakki kiehuu 98 ° C: ssa -33 ° C: n sijasta, jolloin likviditeettialue on 175 ° C. Ammoniakkipohjaisen elämän ei tarvitse välttämättä olla matalan lämpötilan käyttöikä!

Ammoniakilla on dielektrinen vakio noin ¼ veden tasolla, mikä tekee siitä paljon huonomman eristimen.Toisaalta ammoniakin fuusiolämpö on korkeampi, joten sitä on suhteellisen vaikea jäätyä sulamispisteessä. Ammoniakin ominaislämpö on hieman suurempi kuin vedellä ja se on paljon vähemmän viskoosi (se on vapaampaa). Nestemäisen ammoniakin happo-emäskemiaa on tutkittu laajasti, ja se on osoittautunut melkein yhtä yksityiskohtaiseksi kuin vesijärjestelmä.Monilla tavoilla elämän liuottimena ammoniakki on tuskin huonompi kuin vesi Ammoniakkijärjestelmään voidaan suunnitella maapallon makromolekyylien pakottavia analogeja. Ammoniakkipohjainen biokemia saattaa kuitenkin kehittyä täysin eri linjoilla. Hiiliammoniakissa on todennäköisesti yhtä paljon erilaisia mahdollisuuksia kuin hiili-vesijärjestelmissä. Elävän organismin elintärkeän liuottimen on kyettävä hajoamaan anioneiksi (negatiivisiksi ioneiksi) ja kationeiksi (positiivisiksi ioneiksi), mikä sallii happo-emäs-reaktioiden esiintymisen. Ammoniakin liuotinjärjestelmässä hapot ja emäkset ovat erilaiset kuin vesijärjestelmässä(happamuus ja emäksisyys määritellään suhteessa väliaineeseen, johon ne ovat liuenneet). Ammoniakkijärjestelmässä vesi, joka reagoi nestemäisen ammoniakin kanssa tuottamaan NH + -ionia, näyttää olevan vahva happo – melko vihamielinen elämälle. Ammonoelämän tähtitieteilijät, katsellen planeettamme, katsovat epäilemättä maapallon valtamerten vain vähän kuin kuuman hapon altaat. Vesi ja ammoniakki eivät ole kemiallisesti identtisiä: ne ovat yksinkertaisesti analogisia. Biokemiallisissa tiedoissa on välttämättä monia eroja. Molton ehdotti esimerkiksi, että ammoniakkipohjaiset elämänmuodot voivat käyttää cesium- ja rubidiumkloridia solukalvojen sähköisen potentiaalin säätelyyn. Nämä suolat ovat paremmin liukoisia nestemäiseen ammoniakkiin kuin maapallon elämässä käytetyt kalium- tai natriumsuolat.

Alhaalla on ongelmia ammoniakin käsitteellä elämän perustana, ja ne keskittyvät pääasiassa siihen, että ammoniakin höyrystyslämpö on vain puolet vedestä ja sen pintajännitys vain kolmanneksen niin suuri. Tämän seurauksena ammoniakkimolekyylin välillä olevat vetysidokset ovat paljon heikompia kuin vedessä olevat, joten ammoniakki pystyisi vähemmän keskittymään ei-polaarisiin molekyyleihin hydrofobisen vaikutuksen kautta. Kysymykset ovat riippuvaisia siitä, kuinka hyvin ammoniakki pystyy pitämään prebioottiset molekyylit riittävän hyvin yhdessä itsensä lisääntyvän järjestelmän muodostumisen mahdollistamiseksi.

Kommentit

• Tämä on peräisin daviddarling.info/encyclopedia/A/ammonialife.html , joka itse muutti sitä kevyesti (attribuutiolla) kohdasta ’ Ksenologia: Johdatus maapallon ulkopuolisen elämän, älykkyyden ja sivilisaation tieteelliseen tutkimukseen, kirjoittanut Robert A. Freitas, Jr. ’ xenology.info/Xeno/8.2.2.htm
• Tervetuloa WorldBuilding.SE-sivustoon! Mielenkiintoinen alku, erittäin yksityiskohtainen vastaus.

Jos sataa ammoniakkia, se näyttää Saturnukselta:

Saturnuksen ylempi ilmakehä on enimmäkseen ammoniakkiteitä kun taas alempi on joko vesi tai ammoniumhydrosulfidi . – Ilmakehä planeettojen kommentit

@Tim B ”kommentoi elämää:

Yksi joustavimmista organismeista on tardigrade (”vesikarhu”). Tardigradit voivat siirtyä horrostilaan – nimeltään viritystilaan – joka muistuttaa enemmän ”keskeytettyä animaatiota”, jolloin se voi selviytyä lämpötiloissa -253 ° C – 151 ° C sekä altistuminen röntgensäteille ja tyhjiöolosuhteille. – Elämä äärimmäisissä ympäristöissä

Jos olisi sellaista kuin ” ammoniakki karhuja ”, heidän mielestään se on ihanaa.

Luettuani vastaukset täältä, oletan, että jokainen planeetta, jolla on riittävän suuri ammoniakkipitoisuus, olisi joko liuennut oman kiinteän pintansa, hajonnut tarpeeksi materiaalia niin, että se sisältää nyt vettä, tai loppujen lopuksi sillä ei ollut mitään kiinteä pinta, jolla seisotaan aluksi, kuten kaasujätteemme.

JUPITER- JA SATURN-POHJAKERROKSET :

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

~ Pilvistä, pienellä mahdollisuudella kuolema.

Kommentit

• Vesikarhut ovat hyvä esimerkki, mutta uskon, etteivät ne ole aktiivisia keskustelemissamme lämpötiloissa. Se on ’ kunnossa täällä, koska he voivat odottaa sulaa. Jos sula ei koskaan tule, vaikka se ei ’ auta todella …

En ole varma ammoniakista, mutta esimerkiksi Titan-kuussa on järviä nestemäinen metaani, teoriassa kemiassa ei ole mitään sellaista, mikä estäisi elämän muodostumisen nestemäisen metaanin perusteella väliaineena veden sijasta, mutta emme silti ymmärrä, mikä on elämä, jotta meillä olisi siihen lopullinen vastaus. Huygensin tehtävänä on, että vedyn tasot lähellä Titanin pintaa ovat alhaisemmat kuin sen pitäisi olla, ja sen korkeampi ilmakehän yläosassa, mikä koostuu Chris McKayn ja Heather Smithin aikaisemmasta ennustuksesta, että jos Titanilla on metaanipohjaista elämää, he hengitä vetyä ja infusoi se asetyleenillä energian tuottamiseksi. Ylemmästä ilmakehästä Titanin pinnalle virtaa koostuvaa vetyä, mutta se vain katoaa. Yksi mielenkiintoinen ennuste tällaiselle elämänmuodolle on, että sillä on todella hidas aineenvaihdunta, tavalla hitaammin kuin kasvit.

Ammoniakin vaihtaminen veteen on ongelma, että toisin kuin vesi, ammoniakkijää on tiheämpää kuin nestemäinen ammoniakki ja siksi uppoaa sen sijaan, että kelluisi kuten jää tekee vedessä.

Vedelle muodostuva jääkerros eristää alla olevan vesimuodostuman estäen sen jäätymisen edelleen, mutta ammoniakin kanssa, yläosa jäätyy, uppoaa, paljastaa seuraavan kerroksen, joka jäätyy uppoaa ja niin edelleen, kunnes koko kappale ammoniakkia on jäätynyt kiinteä aine. Periaatteessa, jos ammoniakkimeri olisi maapallon veden kanssa samanlaisissa lämpötiloissa, koko valtameri jäätyisi todennäköisesti lopulta kiinteänä ja sen mukana myös planeetta.

Joten aluksi, jos haluat valtamerten ammoniakkimaailmaasi, sinun on oltava suhteellisen lämmin ja tasainen, koska jään muodostuminen olisi erittäin vaarallista koko ekosysteemille. Mahdollinen tapa kiertää tämä ongelma olisi olettaa, että planeetalla on erittäin kuuma ydin, kuten Europa, ja siksi ammoniakkijää, joka uppoaa, sulaa laskeutuessaan. Se antaisi myös paljon energiaa ekosysteemille, vaikka planeetta olisi kaukana auringosta.

Kuten kahdestoistaosa totesi, ammoniakki muodostaa paljon stabiileja komplekseja monien metallien kanssa, joten todennäköisesti kaikki ammoniakkimeret tekisivät erittäin monimutkaisia seoksia tai puhdasta ammoniakkia ja erilaisia ammoniakkiyhdisteitä. Mielenkiintoisempaa on, että jotkut näistä yhdisteistä ovat upotettavissa toisiinsa, ts. Ne eivät sekoita ja muodostavat kerroksia, kun heitetään yhteen, joten ammoniakkimerellä voi olla useita kerroksia, kuplia tai taskuja, joilla on huomattavan erilaisia ominaisuuksia.

Nyt Pelkkä lumipallo, mutta erittäin sähköä johtavat vesimassat voisivat tarjota perustan elektroneja suoraan liikuttaville elämänmuodoille virtana sen sijaan, että käytettäisiin pitkiä kemiallisten reaktioiden ketjuja, esimerkiksi Krebsin sykli.

Lämpöhöyryt syvässä meressä voisi johtaa varausten erottamiseen siirtämällä valtavia massaa johtavia ammoniakkia sisältäviä metalliyhdisteitä, jotka voisivat luoda sähkön tälle ekosysteemin perustalle, aivan kuten auringonvalo maapallolla. vapautuu sähköisesti.

Elektroneja suoraan liikuttava organim voisi absorboida ja kuluttaa paljon energiaa myös kryogeenisissä lämpötiloissa. jäätikönä, jonka saisit kryogeenisen kemiallisen energiansiirron avulla, saat jotain kylmää, mutta nopeaa, todennäköisesti jotain, joka toimii kuin suprajohde, joka muuttuu tehokkaammaksi, nopeammaksi ja tappavammaksi kylmennettäessä.

Täysin erilainen kriittiluokka tavallisista vedellä täytetyistä hiilipusseista, jotka liikkuvat ainakin diffuusionopeudella.

Tällaisessa organismissa olisi todennäköisesti vähemmän soluja tai osastoja kuin he eivät tarvitse niin monta kemiallista eristystaskua. Ne voivat olla kokoelmia jättiläisistä eli melkein näkyvistä soluista. Koska liikkuvat elektronit ovat niiden ensisijainen moodimuoto, todennäköisesti kaikki solut ovat pitkiä ja kuituisia. Olennot saattavat näyttää olevan valmistettu kudotuista hermosäikeistä, joissa on ammoniakki-metallisia polymeerikalvoja. Fyysisesti ulkonäöltään suhteellisen yksinkertaisina ne saattavat antaa yksinkertaisten rätinukkujen elämisen verrattuna monimutkaiseen maapallon elämään, niiden monimutkaisuus asetettaisiin näkymättömiin sähkökenttiin ja piireihin, jotka muodostuivat jättiläisten solukalvojensa väliin ja sisälle.

Jos kaikki vesimassat ovat johtavia mahdollistaen erilaisilla upotettavissa olevilla kanavilla, jotka ohjaavat virtoja, niin todennäköisesti maabiosfääri voi kehittyä myös sähköisesti kytkettynä. Maan päällä on väitetty, että elämä maalla vetää enemmän tai vähemmän merta sen sisälle. Samat perusilmiöt johtaisivat myös maabiosfäärin planeettapiiriin.

Koko biosfääri saattaa muistuttaa jotain enemmän kuin itsensä toistavien robottien planeetta, joka etsii jatkuvasti virtaa napautettavaksi ja varastettavaksi.Sen sijaan, että syövät saalista saalistajan lihan kemiallisissa sidoksissa olevasta energiasta, ne vain oikosuluttaisivat saalisorganismin ja tyhjentäisivät sen varauksen ottamalla tappaa vain vähän tai ei ollenkaan. Mutta membraanien oikosulku voi aiheuttaa jättiläissolut tai -kudokset vain hajoamaan jättäen raaka-ainepölyn.

Hyvä tarinapotentiaali. Yleensä orgaanisen elämän muodot, jotka aiheuttavat vakavan uhan korkean teknologian avaruusalukselle ja miehistön laskeutumiselle planeetalle, on typerä. Nuuskimme maapallon megafungan terävällä kepillä ja pahin saalistaja, jonka jokainen maapallon kävelijä ei kestäisi 60 sekuntia tyypillistä merijalkaväkeäsi vasten, emmekä pysty ohittamaan vähiten metallia.

kriittinen sähkön ammoniakkimaailmassa pelottavassa ikuisessa twillite-tilassa kaukana auringosta.

1. Erittäin kylmä ympäristö, joka tekee metalleista ja muoveista hauraita,

2. Organismit, joilla ei ole liikkuvuutta ja mahdollisesti todellisia kriittisiä elintärkeitä alueita, joihin terävät tikut tai luodit voivat työntää reikiä.

3. Se liikkuu sähköllä eikä biologiset nopeudet,

4. jolla on mahdollisesti todella panssaroitua metallista lihaa

5. Kenen vahvuus määräytyy jännitteen ja ampeerin perusteella lihasten sijasta mitä enemmän mehua se saa, sitä vahvempi se saa.

6. Joka voi sekä absorboida että projisoida sähköä

7. jolla todennäköisesti on sinulla on radio- tai magneettipohjaisia aisteja

8. Se voidaan sovittaa s: iin piilota elektroniikka ja tukkututka ja radiot.

9. Se näkee avaruuspuvussa olevan ihmisen kävelyparistona lounaaksi

10. ja näkee avaruusaluksen kaiken, mitä voit syödä buffetina.

No, nyt, kun se tekisi siitä, että kaikella happo-verelle-kritiikillä Ellen Ripleyllä oli sellainen tussi, jonka ulkonäkö näytti olevan vähän orvokki, eikö niin? pörröpallo vain ajoi ihmisiä aluksen ympärille, se ei yrittänyt rikkoa laivajärjestelmiä, tyhjentää valtaansa ja ehkä imeä sen runkoa tuhoamalla kaiken toivon selviytymisestä.

Sähköinen elämänmuoto jätä todennäköisesti täysin huomiotta ihmiset, mutta se siirtyisi suoraan tekniikkaan, joka tekee meistä ihmisiksi badassia pakastettujen lihapussien sijaan kryogeenisessä maailmassa. Metalli, sähkö, plasma-aseet (Plasma, vaikka se johtaa sähköä) jne. Eivät olisi esteet olennolle, vaan ruoalle. Mitä enemmän korkean teknologian tuot planeetalle ja lyötään puolustukseen, sitä vahvemmat ja houkuttelevammat hirviöt saisivat .

He eivät ehkä edes huomaa ihmisiä, mutta jos he, ihmiset, eivät pystyisi estämään olentoja repimästä avaruuspukujaan, tyhjentämästä laivojen voimaa tai repimästä niitä puhtaiden metallien varalta, miehistö kuolisi aivan kuten kamalasti ikään kuin asiat todella yrittäisivät syödä niitä.

Kommentit

• Haluan lisätietoja siitä, miten sähköiset elämänmuodot toimisivat.

Haluaisin huomauttaa, että yksi suosikkikirjoittajistani, Robert L. Forward, kuvaili tällaista maailmaa julkaisussa Sudenkorennon lento (myöhemmin Rocheworld ). Kaatuneella tutkimustasolla, joka leijui ammoniakkimerellä, oli puhtaimmat ikkunat kymmenen valovuoden aikana.