Come sarebbe un mondo basato sullammoniaca?

Lacqua ha alcuni effetti sulla Terra che derivano dalle sue proprietà.

• Il congelamento e lo scongelamento dellacqua hanno un costo energetico molto elevato, così come lammoniaca
• Lacqua liquida è più densa a 4 gradi, senza congelamento
• Solubilità alcalina dellammoniaca
• Lammoniaca è combustibile

Unipotesi: ad eccezione dellammoniaca, la composizione del pianeta è per lo più simile alla terra.

Stando sul pianeta, immagino che vedrai oceani blu molto profondi. Sebbene lammoniaca sia essa stessa incolore, tracce di metalli alcalini presenti conferiranno allammoniaca un aspetto blu intenso. “Oceani” e altre concentrazioni di ammoniaca ad alta concentrazione di metalli disciolti sarebbero molto blu. I laghi e potenzialmente i fiumi che hanno più metalli disciolti inizieranno ad assumere un aspetto metallico e inizieranno a condurre lelettricità molto prontamente. Potrebbe creare interessanti tempeste di fulmini ad arco su fiumi e laghi.

“Il ghiaccio” sarà relegato nelle profondità di questi laghi e oceani, non in superficie.

Il clima sarebbe molto più semplice … le correnti e i sistemi di distribuzione del calore sulla terra dipendono molto dalle diverse densità dellacqua a diverse temperature. In un mondo di ammoniaca, il ghiaccio sarà sul fondo con ammoniaca gradualmente più calda fino alla superficie. I tuoi poli saranno congelati con i “tropici” estremamente umidi (lammoniaca umida?). Probabilmente cè una stretta fascia tra le due regioni in cui è ospitale per la vita … tropici e polari sarebbero disponibili solo per loro estremofili.

Lammoniaca e lacqua sono a livelli molto simili per quanto riguarda calori di entropia e fusione vanno, quindi vedresti un tasso simile di riscaldamento e raffreddamento giornalieri. Lammoniaca in realtà cambia la sua capacità termica specifica e richiede più energia per riscaldarsi man mano che si riscalda … quindi potresti effettivamente vedere meno sbalzi di temperatura giornalieri dovuti al riscaldamento.

Nessun indizio sulla fattibilità, ma lammoniaca è abbastanza infiammabile . Se nellatmosfera è presente un componente di ossigeno, lammoniaca si trasformerà in acqua e infine NO2. Ad essere onesti, penso che un mondo di ammoniaca debba mancare di ossigeno per definizione, se così fosse, “si trasformerebbe probabilmente in unatmosfera pesante di azoto con acqua (molto terrestre?)

Aggiunto:

I fiumi potrebbero finire per tagliare molto più in profondità in un mondo di ammoniaca … lacqua attraverso il calcio ei metalli alcalini si dissolve un po , ma non molto, daltra parte, lammoniaca sarà molto più reattiva e scaverà trincee molto più profonde.Se questo ipotetico pianeta e la terra avessero una struttura simile, le montagne rocciose avrebbero enormi trincee scavate in profondità dal flusso di ammoniaca dalle reazioni con il calcare.

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• È improbabile che il calcare esista in un mondo basato sullammoniaca. Il calcare è formato dal calcio nei gusci della vita marina: la vita marina in un liquido di ammoniaca non userebbe il calcio esattamente per questo motivo, quindi dovrebbe usare qualcosaltro o non avere alcun guscio.
• Perché tu pensi che fiumi e laghi avrebbero più materiali disciolti degli oceani? Con lacqua sulla terra, ‘ è esattamente il contrario: gli oceani sono salati perché tutti i fiumi vi mettono i loro minerali (sali), ma levaporazione no ‘ t rimuoverli; i fiumi e i laghi sono generalmente meno mineralizzati perché lacqua in essi viene rinfrescata attraverso la pioggia (non salata), mentre lacqua che scorre via porta con sé i minerali disciolti.
• Mi sembra che lossigeno libero nel latmosfera è abbastanza improbabile nel mondo dellammoniaca, reagirebbe rapidamente con lammoniaca.
• @irigi – esattamente, ‘ è ciò che intendevo con ‘ lammoniaca è combustibile ‘. Lossigeno libero reagirà in qualsiasi misura con lammoniaca e diventerà acqua / NO2. ‘ una quantità significativa di informazioni sulla manipolazione di materiali pericolosi sulla combustibilità dellammoniaca … a quanto pare qualcosa che è venuto fuori anche in tempi più recenti.
• @Twelfth Volevo solo dire che ‘ lammoniaca è combustibile ‘ ‘ solo pericolo di incendi. Significa che dopo poche (migliaia) di anni, o non ci sarà ammoniaca libera o non ci sarà ossigeno libero. Ma forse intendevi la stessa cosa, volevo solo farti notare.

In linea di massima, lammoniaca è notevolmente più densa che nella sua forma liquida (vedi wikipedia). Pertanto, qualsiasi ammoniaca solidificata si formerebbe sul fondo dei laghi. Questo sarebbe un male per tutti i pesci di ammoniaca in giro, poiché il ghiaccio che si forma sulle cime dei laghi dacqua impedisce loro di congelare ulteriormente, preservando così il pesce. In un lago di ammoniaca, non sarebbe inconcepibile che lintera cosa si congelasse dal basso verso lalto.

Altro “cribbing:” Ho Cn-Ped da una fonte dimenticata. Anche se Haldane è andato a questo nel 1954, credo che la scienza sia valida:

Nel 1954, JBS Haldane, parlando al Simposio sullorigine della vita, ha suggerito che una biochimica alternativa potrebbe essere concepita in cui lacqua è stata sostituita come solvente da ammoniaca liquida. Parte del suo ragionamento si basava sullosservazione che lacqua ha un numero di analoghi dellammoniaca. Ad esempio, lanalogo dellammoniaca del metanolo, CH3OH, è la metilammina, CH3NH2. Haldane ha teorizzato che potrebbe essere possibile costruire le controparti a base di ammoniaca di sostanze complesse, come proteine e acidi nucleici, e quindi sfruttare il fatto che unintera classe di composti organici, i peptidi, potrebbe esistere senza cambiamenti nel sistema di ammoniaca. Le molecole di ammide, che sostituiscono i normali amminoacidi, potrebbero quindi subire condensazione per formare polipeptidi che sarebbero quasi identici nella forma a quelli che si trovano nelle forme di vita terrestri. Questa ipotesi, che è stata ulteriormente sviluppata dallastronomo britannico V. Axel Firsoff, è di particolare interesse quando si considera la possibilità di evoluzione biologica su mondi ricchi di ammoniaca come i giganti gassosi e le loro lune (vedi Giove, life on).

Tra i lati positivi, lammoniaca liquida ha alcune sorprendenti somiglianze chimiche con lacqua. Esiste un intero sistema di chimica organica e inorganica che si svolge in ammono, invece che in soluzione acquosa.4, 5 Lammoniaca ha lulteriore vantaggio di sciogliere la maggior parte delle sostanze organiche così come o meglio dellacqua, 6 e ha la capacità senza precedenti di sciogliere molti metalli elementari, inclusi sodio, magnesio e alluminio, direttamente nella soluzione; inoltre, molti altri elementi, come iodio, zolfo, selenio e fosforo sono anche alquanto solubili in ammoniaca con una reazione minima. Ciascuno di questi elementi è importante per la chimica della vita e per i percorsi della sintesi prebiotica. Viene spesso sollevata lobiezione che lintervallo di liquidità dellammoniaca liquida – 44 ° C a 1 atm di pressione – è piuttosto basso per la biologia. Ma, come con lacqua, laumento della pressione superficiale planetaria amplia la gamma di liquidità. A 60 atm, ad esempio, che è al di sotto delle pressioni disponibili su Giove o Venere, lammoniaca bolle a 98 ° C invece che a -33 ° C, dando un range di liquidità di 175 ° C. La vita a base di ammoniaca non deve necessariamente essere una vita a bassa temperatura!

Lammoniaca ha una costante dielettrica circa ¼ di quella dellacqua, il che la rende un isolante molto più povero.Daltra parte, il calore di fusione dellammoniaca è più alto, quindi è relativamente più difficile congelare al punto di fusione. Il calore specifico dellammoniaca è leggermente superiore a quello dellacqua ed è molto meno viscoso (è più libero fluente). La chimica acido-base dellammoniaca liquida è stata ampiamente studiata e si è dimostrata ricca di dettagli quasi quanto quella del sistema idrico. In molti modi, come solvente per la vita, lammoniaca è difficilmente inferiore allacqua Analoghi avvincenti alle macromolecole della vita terrestre possono essere progettati nel sistema dellammoniaca.Tuttavia, una biochimica basata sullammoniaca potrebbe svilupparsi lungo linee completamente diverse.Probabilmente ci sono tante possibilità diverse nei sistemi carbonio-ammoniaca come nei sistemi carbonio-acqua. Il solvente vitale di un organismo vivente dovrebbe essere in grado di dissociarsi in anioni (ioni negativi) e cationi (ioni positivi), il che consente che si verifichino reazioni acido-base. Nel sistema del solvente dellammoniaca, gli acidi e le basi sono diversi rispetto al sistema dellacqua(lacidità e la basicità sono definite rispetto al mezzo in cui sono disciolte). Nel sistema dellammoniaca, lacqua, che reagisce con lammoniaca liquida per produrre lo ione NH +, sembrerebbe essere un acido forte, piuttosto ostile alla vita. Gli astronomi di Ammono-life, guardando il nostro pianeta, vedrebbero senza dubbio gli oceani della Terra come poco più che vasche di acido caldo. Acqua e ammoniaca non sono chimicamente identiche: sono semplicemente analoghe. Ci saranno necessariamente molte differenze nei dettagli biochimici. Molton ha suggerito, ad esempio, che le forme di vita a base di ammoniaca possono utilizzare cloruri di cesio e rubidio per regolare il potenziale elettrico delle membrane cellulari. Questi sali sono più solubili nellammoniaca liquida rispetto ai sali di potassio o di sodio utilizzati dalla vita terrestre.

l lato negativo è che ci sono problemi con la nozione di ammoniaca come base per la vita, che si concentrano principalmente sul fatto che il calore della vaporizzazione dellammoniaca è solo la metà di quello dellacqua e la sua tensione superficiale solo un terzo. Di conseguenza, i legami idrogeno che esistono tra la molecola di ammoniaca sono molto più deboli di quelli nellacqua, cosicché lammoniaca sarebbe meno in grado di concentrare le molecole non polari attraverso un effetto idrofobo. lità, le domande incombono su quanto bene lammoniaca possa tenere insieme molecole prebiotiche sufficientemente bene da consentire la formazione di un sistema di auto-riproduzione.

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• Questo proviene da daviddarling.info/encyclopedia/A/ammonialife.html , che a sua volta lha modificato leggermente (con attribuzione) da ‘ Xenology: An Introduction to the Scientific Study of Extraterrestrial Life, Intelligence, and Civilization di Robert A. Freitas, Jr. ‘ xenology.info/Xeno/8.2.2.htm
• Benvenuto in WorldBuilding.SE! Inizio interessante, risposta molto dettagliata.

Se piove ammoniaca sembrerebbe Saturno:

Latmosfera superiore di Saturno è costituita principalmente da cristalli di ammoniaca mentre quello inferiore è acqua o idrosolfuro di ammonio . – Atmosfera dei pianeti

Commento di @Tim B “sulla vita:

Uno degli organismi resistenti noti sono i tardigradi (“orsi acquatici”). I tardigradi possono entrare in una modalità di ibernazione, chiamata stato tun, più simile a una “animazione sospesa”, in base alla quale possono sopravvivere a temperature da -253 ° C a 151 ° C , nonché esposizione ai raggi X e condizioni di vuoto. – Vita in ambienti estremi

Se esistesse qualcosa come “ ammoniaca orsi “, lo troverebbero molto carino.

Dopo aver letto le risposte qui, presumo che qualsiasi pianeta con una concentrazione di ammoniaca sufficientemente elevata avrebbe o sciolto la propria superficie solida, scomposto abbastanza materiale in modo che ora includa acqua, o alla fine non avesse solida superficie su cui stare per cominciare, come i nostri giganti gassosi.

STRATI DELLE NUBI DI GIOVE E SATURNO :

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

~ Nuvoloso, con una leggera possibilità di morte.

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• Gli orsi dacqua sono un buon esempio, tuttavia credo che non siano attivi alle temperature di cui stiamo discutendo. Qui ‘ va bene perché possono aspettare il disgelo. Se il disgelo non arriva mai, ‘ non aiuta davvero …

Non sono sicuro dellammoniaca, ma per esempio sulla luna Titano, ci sono laghi di metano liquido, in teoria non cè nulla in chimica che impedisca la formazione della vita sulla base del metano liquido come mezzo invece dellacqua, ma comunque non capiamo cosa sia la vita per avere una risposta definitiva al riguardo. Scienziati hanno scoperto dal Cassini– La missione di Huygens afferma che i livelli di idrogeno vicino alla superficie di Titano sono più bassi di quanto dovrebbe essere ed è molto più alto nellatmosfera superiore, che consiste in una precedente previsione fatta da Chris McKay e Heather Smith che se cè vita basata sul metano su Titano lo farebbero respira idrogeno e infondilo con acetilene per produrre energia. Cè un flusso consistente di idrogeno dallatmosfera superiore alla superficie di Titano, ma scompare. una previsione interessante per una tale forma di vita è che avrà un metabolismo molto lento, più lento delle piante.

Il problema con lo scambio di ammoniaca con acqua è che, a differenza dellacqua, il ghiaccio di ammoniaca è più denso dellammoniaca liquida e quindi affonda invece di galleggiare come fa il ghiaccio nellacqua.

Lo strato di ghiaccio che si forma sullacqua isola lo specchio dacqua sottostante impedendogli di gelare ulteriormente ma con lammoniaca, la parte superiore si congela, affonda, espone lo strato successivo che si congela affonda e così via fino a che il tutto il corpo dellammoniaca è solido congelato. In linea di principio, se avessi il mare di ammoniaca in intervalli di temperatura analoghi allacqua sulla terra, probabilmente lintero oceano alla fine si congelerebbe e con esso il pianeta.

Quindi, per iniziare, se vuoi gli oceani nel tuo mondo di ammoniaca, dovrebbe essere relativamente caldo e uniforme in modo che la formazione di ghiaccio sarebbe molto pericolosa per lintero ecosistema. Un possibile modo per aggirare questo problema sarebbe postulare che il pianeta abbia un nucleo molto caldo come Europa e quindi il ghiaccio di ammoniaca che affonda, si scioglie mentre scende. Ciò fornirebbe anche molta energia allecosistema anche se il pianeta è lontano dal sole.

Come notato dal dodicesimo, lammoniaca forma molti complessi stabili con molti metalli, quindi è probabile che qualsiasi oceano di ammoniaca sarebbe miscele molto complesse o ammoniaca pura e vari composti di ammoniaca. Più interessante, alcuni di questi composti sono immergibili tra loro, cioè non si mescolano e formano invece strati quando vengono lanciati insieme, quindi un oceano di ammoniaca potrebbe avere vari strati, bolle o sacche di proprietà molto diverse.

Ora solo masse dacqua a valanga ma altamente conduttive dal punto di vista elettrico potrebbero fornire la base per forme di vita che muovono direttamente gli elettroni, poiché la corrente invece di utilizzare lunghe catene di reazioni chimiche, ad es. il ciclo di Krebs.

Pennacchi termici nelle profondità delloceano potrebbe guidare la separazione delle cariche spostando vaste masse di composti metallici conduttivi di ammoniaca che potrebbero creare lelettricità che forma la base dellecosistema proprio come fa la luce solare sulla terra. Inoltre, lenergia impartita ai composti che il calore si rompe e si riformerebbe alla fine essere rilasciato elettricamente.

Un organo che muova direttamente gli elettroni potrebbe assorbire e consumare molta energia anche a temperature criogeniche. Invece di qualcosa di lento come ghiacciaio che si otterrebbe con il trasferimento di energia chimica criogenica, si otterrebbe qualcosa di freddo ma veloce, probabilmente qualcosa che funziona come un superconduttore che diventa più efficiente, più veloce e letale man mano che diventa più freddo.

Tutta una classe diversa di creature dai tuoi sacchi standard di carbonio riempiti dacqua che si muovono almeno alla velocità di diffusione

Tale organismo avrebbe probabilmente meno cellule o compartimenti come non avrebbero bisogno di tante tasche di isolamento chimico. Potrebbero essere raccolte di cellule giganti, cioè quasi visibili. Poiché il movimento degli elettroni è la loro forma principale di modalità, probabilmente tutte le cellule sono lunghe e fibrose. Le creature potrebbero sembrare fatte di fili intrecciati di neuroni con membrane polimeriche di ammoniaca metallica. Apparendo fisicamente relativamente semplici, potrebbero dare la vita di semplicistiche bambole di pezza rispetto alla complessa vita terrestre, la loro complessità risiederebbe nei loro campi elettrici invisibili e nei circuiti formati sopra, tra e allinterno delle loro membrane cellulari giganti.

Se tutte le masse dacqua sono conduttive possibili con vari canali immergibili che indirizzano le correnti, è probabile che anche la biosfera terrestre possa evolversi come collegata elettricamente. Sulla terra, è stato affermato che la vita sulla terra ha più o meno trascinato il mare al suo interno. Gli stessi fenomeni di base collegherebbero anche la biosfera terrestre al circuito planetario.

Lintera biosfera potrebbe assomigliare a qualcosa di più simile a un pianeta di robot che si auto-riproducono sempre alla ricerca di corrente da intercettare e rubare.Invece di mangiare la preda per lenergia nei legami chimici della carne della preda, avrebbero semplicemente messo in corto lorganismo della preda e drenato la sua carica prendendo poca o nessuna materia dalluccisione. Ma il cortocircuito delle membrane potrebbe causare la caduta delle cellule o dei tessuti giganti, lasciando una polvere di materie prime.

Buon potenziale per la storia. Di solito lidea che le forme di vita organiche rappresentino una seria minaccia per una nave spaziale ad alta tecnologia e per lequipaggio che atterrano su un pianeta è sciocca. Abbiamo annusato il megafunga della terra con un bastone appuntito e il più cattivo predatore del culo che ogni volta che camminava sulla terra non sarebbe durato 60 secondi contro il tuo tipico marine e non poteva superare la minima barriera metallica.

Ma una creatura in un mondo basato sullelettroammoniaca tutto in spettrale twillite perpetuo lontano da qualsiasi sole.

1. Un ambiente ultra freddo che rende fragili metalli e plastica,

2. Organismi che non hanno circolazione e possibilmente non aree vitali critiche in cui bastoni appuntiti o proiettili possono perforare.

3. Che si muove a elettricità e non velocità biologiche,

4. che forse ha effettivamente carne metallica corazzata

5. la cui forza è determinata dal voltaggio e dallamperaggio invece che dai muscoli, quindi più energia ottiene, più forte diventa.

6. Che può sia assorbire che proiettare elettricità

7. che probabilmente avrà hanno sensi radio o magnetici

8. Questo potrebbe essere adattato a s spegni lelettronica e blocca radar e radio.

9. Questo vede un essere umano in tuta spaziale come una batteria ambulante per il pranzo

10. e vede lastronave come un buffet all you can eat.

Bene, ora che questo farebbe sì che Ellen Ripley, tutta la creatura dellacido per sangue, avesse una tale lotta con laspetto di una viola del pensiero, no? Quel piccolo Fluff Ball ha appena inseguito gli umani intorno alla nave, non ha cercato di distruggere i sistemi delle navi, prosciugare il suo potere e forse assorbire il suo scafo distruggendo ogni speranza di sopravvivenza.

La forma di vita elettro probabilmente ignorerebbe completamente gli umani, ma si dirigerebbe direttamente verso la tecnologia che ci rende umani tosti invece di sacchi di carne congelati su un mondo criogenico. Il metallo, lelettricità, le armi al plasma (il plasma anche se caldo conduce lelettricità) ecc. Non sarebbero un ostacolo per la creatura ma cibo. Più alta tecnologia hai portato sul pianeta e tirato fuori per la difesa, più forti e attratti sarebbero i mostri .

Potrebbero anche non notare gli umani, ma se gli umani non riuscissero a impedire alle creature di strappare le loro tute spaziali, prosciugare la potenza della nave o distruggerla per ottenere metalli puri, lequipaggio morirebbe proprio come orribilmente come se le cose cercassero davvero di mangiarle.

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• Mi ‘ vorrei maggiori informazioni su come funzionerebbero le forme di vita elettriche. Qual è ‘ un buon nome scientifico per loro? Li chiamo solo elettronici. Ho 1 specie che vive in giganteschi alveari di metallo nello spazio e si costruisce su di essa estraendo i metalli dagli asteroidi di passaggio. E 1 che vive su un mondo ghiacciato in orbita attorno a una nana rossa e vola in giro con più lame spinose sulla sua metà inferiore serpeggiante. Le forme di vita elettriche avrebbero organi di qualsiasi tipo? Qualche cervello centrale? Come funzionerebbe la vista? Sarebbero in grado di operare in ambienti più caldi? Cosa intendi per velocità elettriche? Ci sono articoli su questo argomento?
• Come aggiungerebbe lenergia a un mondo del genere? Ci sarebbero piante metalliche come cose che eseguono la fotosintesi? Avrebbero bisogno di liquido per sopravvivere? Qualche interno simile al sangue? Spero che non sia scortese fare così tante domande. Ne sono assolutamente pieno e sono frustrato dal fatto che un po di googling non ‘ mi dia risposte.

Vorrei “segnalare che uno dei miei autori preferiti, Robert L. Forward, ha descritto un simile mondo in Il volo della libellula (più tardi Rocheworld ). Laereo da esplorazione abbattuto, annaspando nel mare di ammoniaca, aveva i finestrini più puliti in dieci anni luce.