Дождь на самом деле кровь миллиардов.

Разновидность на соседней планете собирается технологически развитой инопланетной цивилизацией, и образцы высасываются из всех их внутренних жидкостей, а затем отфильтрованная жидкость, содержащая только сахара, осаждается на вашей планете.

Сами образцы превращаются в порошок, который другие пришельцы употребляют в качестве афродизиака. Цена препарата высока, поэтому они хотят получить как можно больше урожая с наименьшим весом.

Причина, по которой они выбрасывают мусор на вашу планету, заключается в том, что существуют инопланетные законы, запрещающие сбрасывать отходы в открытый космос, а ваша планета является ближайшей к тому, на которую их легко сбросить.

В вашем мире гораздо больше воздушной экосистемы, чем на Земле, включая большое количество плавающего фотосинтетического аэропланктона. Эти маленькие растения плавают вокруг, превращая солнечный свет в сахар, и собираются в облаках, когда вода начинает конденсироваться. Эти капельки воды собирают воздушные водоросли и падают, вынося их углеводы на поверхность.

Вам понадобится какой-то механизм, благодаря которому они не смогут выжить на поверхности, иначе они колонизируют и у вас будут нормальные растения. Моя первая мысль — постоянный облачный покров, поэтому света нет, но вы также можете заставить их использовать какую-то экзотическую химию, существующую только в воздухе на больших высотах.

Как построить воздушную экосистему

Я признаюсь в плагиате воздушной экосистемы Джоша Кинга. Однако в свою защиту скажу, что сахара должны поступать либо из воздуха, либо из космоса, поэтому любой ответ должен учитывать эти факторы. Я исследую, как можно заставить растение иметь воздушную экосистему, но не наземную.

Чтобы не было растений, не может быть солнечного света

Чтобы не было солнечного света, вы должны либо a. быть очень, очень далеко от звезды или b. у вас должна быть сильная облачность. Оказывается, можно делать и то, и другое вместе.

Венера имеет ряд высоких облаков, состоящих из серной кислоты. Эти облака полностью покрывают планету и непрозрачны для большинства форм радиации. Несмотря на то, что она находится ближе к Солнцу, оптимальная световая энергия, получаемая на поверхности Венеры , составляет около 10 000. Между тем, прямой солнечный свет на Земле составляет около 100 000 люкс . Космический корабль, приземлившийся на Венере, не может использовать солнечные батареи для получения энергии из-за условий низкой освещенности.

Для создания серной кислоты необходимы двуокись серы (из вулканов), кислород и вода. Поскольку вы хотите иметь 20-процентную кислородную атмосферу, это может сработать. Нет причин иметь большую часть атмосферы из углекислого газа, как на Венере, азотно-кислородная атмосфера с облаками серной кислоты будет работать хорошо.

Однако для плавучести серной кислоты требуется высокая плотность атмосферы. Дымка серной кислоты существует над слоем 10 атм в атмосфере Венеры. Если бы давление было ниже этого, серная кислота собиралась бы на земле от дождя. Вместо этого дожди из серной кислоты испаряются в атмосфере на высоте около 25 км и рециркулируют. Чтобы иметь максимальный облачный покров, атмосфера должна быть значительно выше 10 атм на уровне земли, чтобы гарантировать, что на землю выпадают минимальные сернокислотные дожди.

Плотная атмосфера может означать парниковый эффект

В зависимости от вашего атмосферного состава. Если ваша атмосфера в основном состоит из азота/кислорода, парниковый эффект не будет таким значительным. Если это углекислый газ/кислород, это будет очень важно. Это повлияет только на расстояние от звезды до вашей планеты.

С азотно-кислородной атмосферой ваша планета должна быть ближе к солнцу, чем Земля. Из-за высокого альбедо облаков из диоксида серы большая часть солнечной энергии будет отражаться обратно в космос. Венера, например, получает меньше солнечной энергии, чем Земля, несмотря на то, что находится ближе, так как многое отражается.

Облачные организмы должны будут перерабатывать соединения серы

На Земле существуют серовосстанавливающие бактерии; они превращают сульфат-ион ( SO$_4^{2-}$) до сероводорода ( H$_2$С). Сульфат-ион будет доступен из серной кислоты в виде раствора в каплях воды. Везде, где могут плавать капли воды, эти бактерии могут найти себе пищу.

Здесь кислородная атмосфера является преимуществом, поскольку она будет рециркулировать сероводород в воду и диоксид серы, а диоксид серы будет далее реагировать с молекулярным кислородом и водой с образованием серной кислоты.

Кислород требует фотосинтеза

Чтобы поддерживать эту кислородную атмосферу, вам понадобится метаболический процесс, создающий кислород. Единственное, что, как мне кажется, сработает, это фотосинтез. На мой взгляд, это самое слабое звено в этой экологии. Фотосинтезаторам нужно будет парить над облаками серной кислоты, чтобы получать достаточно солнечного света.

Альтернативой может быть фотосинтезатор, использующий длинноволновый инфракрасный свет. Этот свет может проникать сквозь облака и означать, что на поверхности планеты будет происходить фотосинтез низкого уровня (второй источник пищи, помимо сахарного дождя). Это не обязательно должно быть слишком много биологической массы, но это должно происходить достаточно долго, чтобы дать планете (с активным геологическим циклом, удерживающим серу в атмосфере) атмосферу с 20% содержанием кислорода.

Выводы

Тебе понадобится:

• Облака из серной кислоты блокируют солнечный свет
• Атмосфера высокой плотности для защиты поверхности от серной кислоты. В качестве бонуса это позволяет более крупным организмам плавать в облаках ( например, сальпам ) .
• Чтобы получить 20-процентную кислородную атмосферу, вам понадобится азотная или углекислотная основа. Азотная планета была бы ближе к солнцу, CO$_2$дальше, чтобы учесть парниковый эффект.
• Вам нужно, по крайней мере, следовые количества воды, чтобы обеспечить образование серной кислоты.
• Вам нужен источник серы, чтобы удерживать серную кислоту в атмосфере. Обычно виноваты вулканы.
• Вам нужен фотосинтезатор, возможно, плавающий или находящийся на уровне земли, использующий длинноволновый инфракрасный свет для производства кислорода.

Конечно, при всем этом с неба на самом деле не падает сахар; это больше похоже на мертвые бактерии. Таким образом, у вас не получится сахарная корка Candyland, но вы получите много пищи для грибов на поверхности, и я полагаю, что грибок может быть основой сложной пищевой цепи животных.

Вы могли бы добавить некоторые причины handwavium, что либо a. небесные бактерии просто бросают сахар для шуток или b. какой-то хищник, похожий на небесную амебу, питается бактериями и испражняется сахаром. Но, учитывая, насколько ценен сахар как источник энергии, ни одно из этих объяснений не кажется мне разумным.

Существует химическая реакция (на самом деле несколько реакций, которые происходят вместе), называемая формозной реакцией , которая может производить сахара из формальдегида. Считается, что эта реакция могла произойти на ранней Земле и сыграла важную роль в происхождении жизни. Возможно, есть способ получить сахар, произведенный формозной реакцией на вашей планете.

Основная трудность заключается в том, чтобы найти вероятный источник формальдегида. В этой статье говорится, что его можно получить из углекислого газа и воды под действием ультрафиолетового излучения, то есть в верхних слоях атмосферы. Предположительно, основными причинами, по которым этого не происходит на Земле, являются озоновый слой и тот факт, что наличие большого количества кислорода в атмосфере означает, что формальдегид будет быстро окисляться.

Я не знаю точно, но вполне возможно, что если ваша атмосфера состоит из 20 % кислорода и 80 % CO2 и содержит много водяного пара, то вы сможете производить формальдегид с достаточно высокой скоростью, чтобы он не t все быть окислены. Тогда вы могли бы получить сахара, образованные в результате реакции формозы внутри капель воды в атмосфере, что объясняет сахарный дождь. Изменчивость концентрации сахара легко объяснить тем, что формозная реакция довольно медленная и довольно чувствительно зависит от условий, поэтому количество сахара будет весьма сильно зависеть, среди прочего, от того, как долго капли дождя находились в воздухе.

Однако следует сделать некоторые оговорки. Если вы не хотите, чтобы на вашей планете были фотосинтезаторы, тогда проблема с кислородом. Хотя реакция, которая производит формальдегид из CO2, также производит кислород, этот кислород будет израсходован метаболизмом организмов, которые потребляют сахара. Вам понадобится дополнительный, дополнительный источник кислорода, чтобы поддерживать избыток. (Хотя, как указывает Ричард Тингл в комментариях, это может произойти, если часть органического вещества не будет метаболизироваться обратно в CO2, а вместо этого будет захоронена и субдуцирована, оставляя избыток O2. Именно так это работает на Земле. )

Во-вторых, формальдегид сам по себе довольно ядовит для большинства (всех?) организмов, потому что он достаточно реактивен, и по этой причине он используется в качестве дезинфицирующего средства. Сахара из формозной реакции также ядовиты для человека, но я не удивлюсь, если некоторые организмы смогут их есть. Точно так же атмосфера с 80% CO2 была бы смертельной для большинства (всех?) земных животных, хотя растения и некоторые микробы были бы в порядке. Таким образом, жизнь на этой планете может быть чем-то похожа на земную, но она будет адаптирована к этой конкретной среде, и большая часть земной жизни там не выживет.

Еще одно предостережение заключается в том, что реакция формозы катализируется ионами металлов, а это означает, что ваш дождь должен быть либо соленым (трудно представить, как это могло произойти), либо в вашей атмосфере должен быть какой-то другой катализатор.

Наконец, формальдегид не очень стабилен в присутствии кислорода — чистый формальдегид — легковоспламеняющийся газ, поэтому довольно трудно представить, что формальдегид и кислород могут сосуществовать в одной и той же атмосфере.

В целом, я не думаю, что этот сценарий особенно реалистичен или вероятен, но он может быть примерно в пределах возможного, и я не мог не выдвинуть его, учитывая особенности того, о чем вы просили.

У нас уже есть сахарный дождь на земле.

У нас есть несколько видов тли. Многие из них специализируются на сосании деревьев, особенно хвойных, а также лиственных. Они переваривают белки, но не могут использовать весь сахар, который они получают с кровью деревьев. Они выпускают ароматные капли сахара на самом заднем конце, падая на землю. Также муравьи и пчелы собирают эти капли сахара с вшей. Пчеловоды называют это падью, она дает редкий, дорогой и ароматный мед.

Эта медовая роса падает с деревьев тонким сладким дождем. Вы когда-нибудь прикасались летом к чему-то, что кажется липким, к вашей машине или к стулу в саду? Бьюсь об заклад, он был под деревом, покрытым тонким слоем медвяной росы.

Я представляю гигантские деревья, тянущиеся к небу своими ветвями и листьями на солнце, над вечным облаком, препятствующим фотосинтезу на земле. Мириады вшей роняют сладкую манну сладким дождем.

Сахар вырабатывается растениями для привлечения опылителей (например, насекомых или колибри или их аналогов). Он также находится в соке растений (см., например, «сахарные клены») и вытекает всякий раз, когда растение повреждено (см., например, дятлы, см. также, например, липкий сок, который вытекает из вечнозеленых растений).

Сахар может быть мелким (см. сахарную пудру), даже очень мелким.

Когда в нем больше нет необходимости (например, после опыления), или поневоле насильно (например, из-за регулярных ураганов) сахар уносится ветром.

Затем он переносится в атмосферу до тех пор, пока на нем не сконденсируются капли дождя, точно так же, как дождь конденсируется на других типах пыли на этой планете .

[Отказ от ответственности: я не ученый ... этот ответ должен быть только внешне правдоподобным.]

Гейзеры жидкого сахара, извергающие сахаристую жидкость высоко в атмосферу. Происхождение гейзеров может быть животным, растительным и т. д.

Сахарные вулканы тоже звучат забавно.

Итак, никакого «вероятно-опьяненного-высокомощного разбрызгивания сахара на планету», но как насчет «вероятно-опьяненного-мощного-инженерного естественного решения»? Например, это правдоподобно самоподдерживающееся, но глупо маловероятно, что оно произошло естественным путем.

Видите ли, у меня есть проблема с идеей воздушной экосистемы в том, что они довольно негостеприимны, чтобы жить рядом и/или маловероятны в какой-либо последовательной эволюционной цепи. Он должен был бы развиваться на поверхности, иметь достаточно сильный фактор отбора, чтобы в результате естественного отбора образовалась устойчивая популяция, переносимая по воздуху, но каким-то образом не быть уничтоженным фактором отбора, прежде чем стать переносимым по воздуху. Это похоже на логику вида птиц, которые эволюционировали, чтобы никогда не приземляться , потому что это приводит к мгновенной смерти, единственный способ существования такого вида - птичья паранойя. Подожди, сбиваюсь с пути.

Мое решение явно маловероятно. Я называю это стратегией живого метеозонда.

По сути, вы создаете подходящий штамм для фотосинтеза, который может делать что-то вроде$CH_4 + H_2O + 2CO_2 + light => C_{3}H_{6}O_{3} + O_2$затем вы оборачиваете его вокруг мешка с гелием (см. примечание 1), чтобы он имел нейтральную плавучесть где-то в верхней части вашего облачного слоя, и придумываете какой-нибудь удобный способ сделать вещи практически бессмертными. Я полагаю, что любой вид, который может биоинженерно разработать ферментный процесс, превращающий метан в глицеральдегид (учитывая, что они не похожи друг на друга), должен быть в состоянии создать достаточно крепкого хозяина. Они выделяли (на самом деле, пот, вероятно, точнее?) сахар на своей поверхности, и он был смыт теми же облаками, которые обеспечивают воду для процесса.

Как только у вас будет небольшая армия этих вещей, вы выпускаете их в атмосферу цели и уходите на некоторое время. Им будет весело превратить два надоедливых парниковых газа в полезные побочные продукты, именно такие вещи вы бы хотели сделать, если бы, скажем, терраформировали планету в долгосрочной перспективе. Очевидно, вы не собираетесь ждать, пока ваши сладкие (каламбур) пляжные мячи очистят атмосферу, может быть, вы прикрепите напоминание в календаре, чтобы вернуться позже и не беспокоиться. Пока они достаточно надежны, потери из-за повреждений должны быть незначительными, концентрация сахара в дожде будет пропорциональна концентрации метана в этом районе и частоте дождя.

О, и я упоминал об аккуратной инопланетной атмосфере с плотов FLYING BALLOON WEED?! На самом деле, сколько планет вы встречали с растениями, дрейфующими сквозь облака, вероятно, отбрасывающими зеленоватые тени, когда они проходят перед солнцем? Вот почему я сказал, что, вероятно, в состоянии алкогольного опьянения... вам нужно особенно странное настроение, чтобы летать по галактике, разбрасывая эти вещи повсюду для смеха.

Примечание 1. Я выбрал гелий в первую очередь потому, что он обходит стороной некоторые сложные вопросы. Вместо этого вы могли бы использовать водород в качестве более легкого газа, чем воздух, возможно, извлекаемого из воды. Я бы беспокоился, что мешки с водородом могут быть более уязвимы к повреждениям (читай: ужасно непродуктивному сгоранию). В результате вы, вероятно, могли бы придумать механизм их воспроизводства через деление или что-то в этом роде, поскольку гелий является ограничителем для этого, но это целая мешанина более неправдоподобных вещей, которые я оставлю чьему-то воображению. Справедливости ради следует отметить, что версия, наполненная водородом, имеет крошечную возможность эволюционировать естественным путем, это всего лишь вавилонская рыбка, уровень невероятности, а генератор конечной невероятности будет лишь немногим менее опьяненным инженерным делом, чем мое предложение.

У вас есть цветы, которые выделяют аэрозольные споры сахара, а не пыльцу. Дождь просто побуждает растения цвести. Растения получают энергию от бактериальной обработки, аналогичной трубчатым червям.

Ваша планета расположена в звездной системе, которая содержит вращающееся по орбите облако сахаров , и взаимодействие между планетой и облаком означает, что сахар периодически оседает в верхних слоях атмосферы, где он медленно поглощается атмосферной водой и в конечном итоге выпадает на поверхность дождем. .