Cum ar arăta o lume bazată pe amoniac?

Apa are câteva efecte pe Pământ care provin din proprietățile sale.

• Înghețarea și dezghețarea apei costă foarte mult energia, la fel și amoniacul
• Apa lichidă este cea mai densă la 4 grade, fără îngheț
• Solubilitatea alcalină a amoniacului
• Amoniacul este combustibil

O ipoteză – cu excepția amoniacului, compoziția planetei este în mare parte asemănător pământului.

Stând pe planetă, îmi imaginez că veți vedea oceane albastre foarte adânci. În timp ce amoniacul este în sine incolor, cantități mici de metale alcaline prezente vor da amoniacului un aspect albastru intens. „Oceanele” și alte concentrații ridicate de amoniac până la metale dizolvate ar fi foarte albastre. Lacurile și potențialele râuri care au mai multe metale dizolvate vor începe să capete un aspect metalic și vor începe să conducă electricitatea foarte ușor. S-ar putea să apară niște furtuni cu fulgere interesante pe râuri și lacuri.

„Gheața” va fi retrogradată în adâncurile acestor lacuri și oceane, nu la suprafață.

Clima ar fi mult mai simplu … curenții și sistemele de distribuție a căldurii pe pământ depind foarte mult de diferitele densități de apă la diferite temperaturi. Într-o lume a amoniacului, gheața va fi în partea de jos, cu amoniac treptat mai cald până la suprafață. Stâlpii tăi vor fi înghețați, „tropicele” fiind extrem de umede (amoniac umed?). Probabil că există o bandă îngustă între cele două regiuni în care este ospitalieră pentru viață … tropice și polare le-ar fi disponibile doar extremofililor.

Amoniacul și apa sunt la niveluri foarte similare în ceea ce privește căldurile de entropie și fuziune merg, așa că veți vedea o rată similară de încălzire și răcire zilnică. Amoniacul își schimbă de fapt capacitatea de căldură specifică și necesită mai multă energie pentru a se încălzi pe măsură ce se încălzește … așa că este posibil să vedeți mai puține schimbări zilnice de temperatură datorate încălzirii.

Nici o idee despre fezabilitate, dar amoniacul este destul de inflamabil . Dacă există o componentă de oxigen în atmosfera dvs., amoniacul va arde în apă și în cele din urmă NO2. Pentru a fi sincer, cred că unei lumi de amoniac trebuie să îi lipsească oxigenul prin definiție, dacă ar face-o, s-ar transforma probabil într-o atmosferă grea de azot cu apă (mult pământ?)

Adăugat:

Râurile ar putea ajunge să se taie mult mai adânc într-o lume a amoniacului … apa prin metale calcice și alcaline se dizolvă puțin, dar nu prea mult. Pe de altă parte, amoniacul va fi mult mai reactiv și va săpa tranșee mult mai adânci.Dacă această ipotetică planetă și pământ ar avea un machiaj similar, munții stâncoși ar avea tranșee uriașe sculptate adânc prin curgerea amoniacului din reacțiile cu calcar.

Comentarii

• Calcarul ar fi puțin probabil să existe într-o lume bazată pe amoniac. Calcarul este format din calciu din cochiliile vieții marine – viața marină într-un lichid de amoniac nu ar folosi calciu exact din acest motiv, așa că ar trebui să folosească altceva sau să nu aibă deloc cochilii.
• De ce crezi că râurile și lacurile ar avea mai multe materiale dizolvate decât oceanele? Cu apă pe pământ, ‘ este exact invers: oceanele sunt sărate, deoarece toate râurile își pun mineralele (sărurile) acolo, dar evaporarea nu ‘ nu le eliminați; râurile și lacurile sunt, în general, mai puțin mineralizate, deoarece apa din ele este reîmprospătată prin ploaie (non-sărată), în timp ce apa care curge duce cu ea mineralele dizolvate.
• Mi se pare că oxigenul liber din atmosfera este destul de puțin probabilă în lumea amoniacului, ar reacționa rapid cu amoniacul.
• @irigi – exact, ‘ este ceea ce am vrut să spun prin ‘ amoniacul este combustibil ‘. Oxigenul liber, în orice măsură, va reacționa cu amoniacul și va deveni apă / NO2. Există ‘ o cantitate semnificativă de informații despre manipularea materialelor periculoase în jurul combustibilității amoniacului … se pare că ceva apare doar în vremuri mai recente.
• @Twelfth Am vrut doar să spun că ‘ amoniacul este combustibil ‘ nu ‘ înseamnă doar pericol de incendii. Înseamnă că după câțiva (mii) de ani, fie nu va exista amoniac liber, fie nu va exista oxigen liber. Dar poate că ați vrut să spuneți același lucru, am vrut doar să subliniez acest lucru.

Ca solid, amoniacul este considerabil mai dens decât în forma sa lichidă (vezi Wikipedia). Astfel, orice amoniac care s-a solidificat s-ar forma la fundul lacurilor. Acest lucru ar fi rău pentru orice pește de amoniac din jur, deoarece gheața care se formează pe vârfurile lacurilor de apă le împiedică să mai înghețe, conservând astfel peștele. Într-un lac de amoniac, nu ar fi de neconceput ca întregul lucru să înghețe de jos în sus.

Mai mult „cribbing:” I Cn-Ped asta dintr-o sursă uitată. Deși Haldane a participat la asta în 1954, cred că știința este valabilă:

În 1954, JBS Haldane, vorbind la Simpozionul privind originea vieții, a sugerat că ar putea fi concepută o biochimie alternativă. în care apa a fost înlocuită ca solvent cu amoniac lichid. O parte din raționamentul său s-a bazat pe observația că apa are un număr de analogi de amoniac. De exemplu, analogul de amoniac al metanolului, CH3OH, este metilamina, CH3NH2. Haldane a teorizat că ar putea fi posibil să se acumuleze omologii pe bază de amoniac ai unor substanțe complexe, cum ar fi proteinele și acizii nucleici, și apoi să se folosească de faptul că o întreagă clasă de compuși organici, peptidele, ar putea exista fără modificări sistem de amoniac. Moleculele de amidă, care înlocuiesc aminoacizii normali, ar putea fi supuse condensării pentru a forma polipeptide care ar fi aproape identice în formă cu cele găsite în formele de viață terestre. Această ipoteză, care a fost dezvoltată în continuare de astronomul britanic V. Axel Firsoff, prezintă un interes deosebit atunci când se ia în considerare posibilitatea evoluției biologice pe lumi bogate în amoniac, cum ar fi giganții gazoși și lunile lor (vezi Jupiter, viața mai departe).

În plus, amoniacul lichid are unele asemănări chimice izbitoare cu apa. Există un întreg sistem de chimie organică și anorganică care are loc în soluție amono, în loc de soluție apoasă.4, 5 Amoniacul are avantajul suplimentar de a dizolva majoritatea substanțelor organice, precum sau mai bine decât apa, 6 și are capacitatea fără precedent de a dizolva multe metale elementare, inclusiv sodiu, magneziu și aluminiu, direct în soluție; în plus, alte câteva elemente, cum ar fi iod, sulf, seleniu și fosfor, sunt de asemenea oarecum solubile în amoniac cu reacție minimă. Fiecare dintre aceste elemente este important pentru chimia vieții și căile de sinteză prebiotică. Se ridică adesea obiecția conform căreia intervalul de lichiditate al amoniacului lichid – 44 ° C la o presiune de 1 atm – este destul de scăzut pentru biologie. Dar, ca și în cazul apei, creșterea presiunii suprafeței planetare extinde gama de lichidități. La 60 atm, de exemplu, care este sub presiunile disponibile pe Jupiter sau Venus, amoniacul fierbe la 98 ° C în loc de -33 ° C, oferind un interval de lichiditate de 175 ° C. Viața pe bază de amoniac nu trebuie să fie neapărat o viață la temperaturi scăzute!

Amoniacul are o constantă dielectrică aproximativ ¼ a apei, făcându-l un izolator mult mai slab.Pe de altă parte, căldura de fuziune a amoniacului este mai mare, deci este relativ mai greu să înghețe la punctul de topire. Căldura specifică a amoniacului este puțin mai mare decât cea a apei și este mult mai puțin vâscoasă (este mai liberă) Chimia acido-bazică a amoniacului lichid a fost studiată pe larg și s-a dovedit a fi aproape la fel de bogată în detalii ca cea a sistemului de apă. În multe feluri, ca solvent pentru viață, amoniacul este cu greu inferior apei Analogi convingători ai macromoleculelor vieții pământești pot fi proiectați în sistemul de amoniac. Cu toate acestea, o biochimie pe bază de amoniac s-ar putea dezvolta de-a lungul unor linii complet diferite. Există probabil atât de multe posibilități diferite în carbon-amoniac, precum și în sistemele de carbon-apă. Solventul vital al unui organism viu ar trebui să fie capabil să se disocieze în anioni (ioni negativi) și cationi (ioni pozitivi), ceea ce permite reacții acido-bazice. În sistemul solventului amoniacal, acizii și bazele sunt diferite de cele din sistemul apei.(aciditatea și basicitatea sunt definite în raport cu mediul în care sunt dizolvate). În sistemul de amoniac, apa, care reacționează cu amoniac lichid pentru a produce ionul NH +, pare a fi un acid puternic – destul de ostil vieții. Astronomii amono-vieți, care privesc planeta noastră, ar considera, fără îndoială, oceanele Pământului ca fiind puțin mai mult decât cuve cu acid fierbinte. Apa și amoniacul nu sunt identice din punct de vedere chimic: sunt pur și simplu analoage. Va fi neapărat multe diferențe în detaliile biochimice. Molton a sugerat, de exemplu, că formele de viață pe bază de amoniac pot folosi cloruri de cesiu și rubidiu pentru a regla potențialul electric al membranelor celulare. Aceste săruri sunt mai solubile în amoniac lichid decât sărurile de potasiu sau sodiu utilizate de viața terestră.

n partea de jos, există probleme cu noțiunea de amoniac ca bază pentru viață. Acestea se concentrează în principal pe faptul că căldura de vaporizare a amoniacului este doar jumătate din cea a apei și tensiunea sa superficială doar o treime. În consecință, legăturile de hidrogen care există între molecula de amoniac sunt mult mai slabe decât cele din apă, astfel încât amoniacul ar fi mai puțin capabil să concentreze moleculele nepolare printr-un efect hidrofob. de fapt, întrebările se referă la cât de bine amoniacul ar putea ține împreună moleculele prebiotice suficient de bine pentru a permite formarea unui sistem de auto-reproducere.

Comentarii

• Acest lucru este de la daviddarling.info/encyclopedia/A/ammonialife.html , care a modificat-o ușor (cu atribuire) din ‘ Xenology: An Introduction to the Scientific Study of Extraterrestrial Life, Intelligence, and Civilization de Robert A. Freitas, Jr. ‘ xenology.info/Xeno/8.2.2.htm
• Bine ați venit la WorldBuilding.SE! Început interesant, răspuns foarte detaliat.

Dacă plouă amoniac ar arăta ca Saturn:

Atmosfera superioară a lui Saturn este în mare parte cristale de amoniac în timp ce cel inferior este fie apă, fie hidrosulfură de amoniu . – Atmosferă a planetelor

@Tim B „s comentariu despre viață:

Unul dintre cele mai organisme rezistente cunoscute sunt tardigradele („urșii de apă”). Tardigradele pot intra într-un mod de hibernare – numit stare tun – unul care este mai asemănător cu „animația suspendată” prin care poate supraviețui la temperaturi de la -253 ° C la 151 ° C , precum și expunerea la raze X și condițiile de vid. – Viața în medii extreme

Dacă ar exista așa ceva ca „ amoniac urși „, le-ar părea destul de minunat.

După ce am citit răspunsurile aici, aș presupune că orice planetă cu o concentrație suficient de mare de amoniac ar fi dizolvat propria suprafață solidă, ar fi distrus suficient material astfel încât să includă acum apă sau, în cele din urmă, nu ar avea Suprafață solidă pe care trebuie să stați, ca giganții noștri gazoși.

STRATURI DE NUBĂ JUPITER ȘI SATURN :

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

~ Înnorat, cu o ușoară șansă de moarte.

Comentarii

• Urșii de apă sunt un bun exemplu, totuși cred că nu sunt activi la temperaturile pe care le discutăm. ‘ este bine aici, deoarece pot aștepta un dezgheț. Dacă dezghețul nu vine niciodată, deși nu ‘ ajută cu adevărat …

Nu sunt sigur de amoniac, dar, de exemplu, pe luna Titan, există lacuri de metan lichid, teoretic nu există nimic în chimie care să împiedice formarea vieții pe baza metanului lichid ca mediu în loc de apă, dar totuși nu înțelegem ce este viața oricum pentru a avea un răspuns definitiv despre asta. Oamenii de știință au descoperit din Cassini– Misiunea lui Huygens conform căreia nivelurile de hidrogen de lângă suprafața lui Titan sunt mai mici decât ar trebui și ar fi mult mai ridicate în atmosfera superioară, care constă într-o predicție anterioară făcută de Chris McKay și Heather Smith că, dacă există viață bazată pe metan pe Titan, respirați hidrogen și infuzați-l cu acetilenă pentru a produce energie. Există un flux constant de hidrogen din atmosfera superioară către suprafața Titanului, dar doar dispare. O predicție interesantă pentru o astfel de formă de viață este că va avea un metabolism foarte lent, mai lent decât plantele.

Problema schimbării amoniacului pentru apă este că, spre deosebire de apă, gheața amoniacală este mai densă decât amoniacul lichid și, prin urmare, se scufundă în loc să plutească, așa cum face gheața în apă.

Stratul de gheață care se formează pe apă izolează corpul de apă de dedesubt, împiedicându-l să înghețe mai mult, dar cu amoniac, partea superioară îngheață, se scufundă, expune următorul strat care îngheață chiuvete și așa mai departe până când întregul corpul de amoniac este solid congelat. În principiu, dacă ați avea amoniac marea în intervale de temperatură similare cu apa de pe pământ, întregul ocean ar îngheța în cele din urmă solid și, împreună cu acesta, planeta.

Deci, pentru a începe, dacă doriți oceane în lumea dvs. cu amoniac, ar trebui să fie relativ cald și uniform, astfel încât formarea de gheață ar fi foarte periculoasă pentru întregul ecosistem. O modalitate posibilă de a rezolva această problemă ar fi să postulăm că planeta are miez foarte fierbinte precum Europa și, prin urmare, gheața de amoniac care se scufundă, se topește pe măsură ce coboară. Acest lucru ar oferi, de asemenea, multă energie ecosistemului, chiar dacă planeta este departe de soare.

După cum sa menționat în cea de-a XII-a, amoniacul formează o mulțime de complexe stabile cu multe metale, astfel încât probabil că oceanele de amoniac ar avea amestecuri foarte complexe sau amoniac pur și diferiți compuși de amoniac. Mai interesant, unii dintre acești compuși sunt imersibili unul de celălalt, adică nu se amestecă și, în schimb, formează straturi atunci când sunt aruncate împreună, astfel încât un ocean de amoniac să aibă diverse straturi, bule sau buzunare cu proprietăți foarte diferite.

doar masele de apă cu bulgări de zăpadă, dar foarte conductoare din punct de vedere electric, ar putea constitui baza formelor de viață care mișcă electronii în mod direct, ca curent în loc să folosească lanțuri lungi de reacții chimice, de exemplu, ciclul Krebs.

Pene termale în oceanul adânc ar putea conduce la separarea sarcinilor prin deplasarea unor mase imense de compuși metalici conductivi ai amoniacului, care ar putea crea electricitatea la baza ecosistemului, la fel ca lumina soarelui pe pământ. să fie eliberat electric.

Un organ care mișca electronii în mod direct ar putea absorbi și cheltui multă energie chiar și la temperaturi criogenice. În loc de ceva lent ca ghețar pe care l-ați obține cu transferul de energie chimică criogenică, ați avea ceva rece, dar rapid, probabil ceva care funcționează ca un superconductor care devine mai eficient, mai rapid și mai mortal pe măsură ce devine mai rece.

Întreaga clasă diferită de creaturi din pungile dvs. standard de carbon umplute cu apă care se deplasează cu viteza de difuzare, cel puțin cu fața către ea

Un astfel de organism ar avea probabil mai puține celule sau compartimente ca nu ar avea nevoie de atâtea buzunare de izolare chimică. Ar putea fi colecții de celule gigantice, adică aproape vizibile. Deoarece electronii în mișcare este forma lor principală de mod, probabil toate celulele sunt lungi și fibroase. Creaturile ar putea părea a fi făcute din fire țesute de neuroni cu membrane polimerice amoniac-metalice. Aparând din punct de vedere fizic, sunt relativ simple, ar putea da viața păpușilor simpliste de cârpă în comparație cu viața complexă a pământului, complexitatea lor ar sta în câmpurile lor electrice invizibile și în circuitele formate pe, între și în interiorul membranelor lor celulare gigantice. > Dacă toate masele de apă sunt conductoare posibile cu diferite canale imersibile care direcționează curenții, probabil că biosfera terestră ar putea evolua și conectată electric. Pe pământ, s-a susținut că viața pe uscat mai mult sau mai puțin a târât marea în interiorul ei. Aceleași fenomene de bază ar conecta biosfera terestră și în circuitul planetar.

Întreaga biosferă s-ar putea asemăna ceva mai mult ca o planetă de roboți auto-reproductivi, mereu în căutarea curentului pentru a atinge și fura.În loc să mănânce prada pentru energia din legăturile chimice ale cărnii prăzii, acestea ar scurta organismul pradă și i-ar scurge sarcina luând puțin sau deloc importanță de la ucidere. Dar scurtcircuitarea membranelor ar putea determina celulele sau țesuturile gigantice să se destrame doar lăsând un praf de materii prime.

Potențial de poveste bun. De obicei, ideea formelor de viață organică care reprezintă o amenințare serioasă pentru o navă spațială de înaltă tehnologie și echipajul care aterizează pe o planetă este o prostie. Am smuls megafunga pământului cu un băț ascuțit și cel mai rău prădător de fund că fiecare umblat pe pământ nu va dura 60 de secunde împotriva marinei dvs. tipice și nu ar putea trece de cea mai mică barieră metalică.

un creator într-o lume bazată pe electro-amoniac, totul în twillit perpetuu înfricoșător, departe de orice soare.

1. Un mediu ultra rece care face metalele și materialele plastice fragile,

2. Organismele care nu au circulație și, probabil, nu prezintă zone vitale critice reale în care pot fi găurite bețe sau gloanțe ascuțite.

3. Care se deplasează la electricitate și nu viteze biologice,

4. care are, de fapt, o carne metalică blindată

5. A cărei putere este determinată de tensiune și amperaj în loc de mușchi cu cât devine mai mult suc, cu atât devine mai puternic.

6. Care poate absorbi și proiecta electricitatea

7. care probabil va avea au simțuri radio sau magnetice simțuri

8. care ar putea fi adaptate la s elimină electronice și radare și radiouri blocate.

9. Aceasta vede un om într-un costum spațial ca o baterie de mers pe jos pentru prânz

10. și vede nava spațială ca un bufet cu tot ce poți mânca.

Ei bine, acum, asta ar face ca toate critterele acid-pentru-sânge, Ellen Ripley, să aibă o astfel de luptă cu aspect de pansel, nu-i așa? mingea de puf tocmai i-a alungat pe oameni în jurul navei, nu a încercat să distrugă sistemele navelor, să-i golească puterea și poate să-și absoarbă carena distrugând orice speranță de supraviețuire.

Forma de viață electro probabil ar ignora complet oamenii, dar s-ar îndrepta direct către tehnologia care ne face să fim oameni buni în loc de pungi de carne congelate într-o lume criogenică. Arme metalice, electrice, cu plasmă (plasma, deși fierbinte conduce electricitatea), etc nu ar fi impedimente pentru creatură, ci mâncare. Cu cât ai adus mai multă tehnologie pe planetă și ai scos în apărare, cu atât monștrii ar fi mai puternici și mai atrași .

S-ar putea să nu observe nici măcar oamenii, dar dacă aceștia nu ar putea opri creaturile să-și rupă costumele spațiale, să scurgă puterea navelor sau să o rupă pentru metale pure, echipajul ar muri la fel ca îngrozitor de parcă lucrurile ar fi încercat de fapt să le mănânce.

Comentarii

• Mi-ar plăcea ‘ mai multe informații despre cum ar funcționa formele de viață electrice. Care este ‘ un nume științific bun pentru ei? Le numesc doar electronice. Am 1 specie care trăiește în stupi uriași de metal în spațiu și se construiește pe ea prin extragerea metalelor din asteroizii care trec. Și 1 care trăiește într-o lume înghețată care orbitează o pitică roșie și zboară în jurul său cu mai multe lame spinoase pe jumătatea sa de șarpe. Formele de viață electrice ar avea organe de orice fel? Orice creier central? Cum ar funcționa vederea? Ar fi capabili să funcționeze în medii mai calde? Ce vrei să spui prin viteze electrice? Există articole despre acest subiect?
• Cum s-ar adăuga energia într-o astfel de lume? Ar exista plante metalice precum lucruri care efectuează fotosinteza? Ar avea nevoie de lichid pentru a supraviețui? Vreun interior asemănător sângelui? Sper că acest lucru nu este nepoliticos pentru a pune atât de multe întrebări. Sunt absolut plin de ei și frustrat că un pic de googling nu îmi oferă ‘ răspunsuri.

Aș dori să subliniez unul dintre autorii mei preferați, Robert L. Forward, a descris o astfel de lume în Zborul libelulei (mai târziu Rocheworld ). Avionul de explorare doborât, zburând în marea de amoniac, avea cele mai curate ferestre în zece ani lumina.