Можно ли дышать этой атмосферной композицией и как она будет выглядеть?

Азот (N₂):

• 60,4% - 78,08% = -18,48% N₂ ( ↓22% )
• Используется в атмосфере для снижения процентного содержания кислорода в воздухе (если O₂ слишком много, наша атмосфера может сгореть).
• Это не имеет никакого очень важного эффекта в жизни. N₂ — инертный газ, он не горит и не вступает в особую реакцию на воздухе.
• Однако бактерии дышат N₂ и производят аминокислоты > затем производят белки > и затем их используют растения и животные . Разница в 18% не думаю, что это может быть очень проблематично.

Кислород (О₂)

• 27,6% — 20,95% = +6,65% О₂ ( ↑31,74% )
• Используется всеми растениями и животными в нашем мире.
• Я мог бы предположить, что в мире, где кислорода на 24% больше, металлы будут окисляться на 24% быстрее.
• Наши тела могли бы иметь более высокую скорость метаболизма (больше O₂ для сжигания). К счастью, опасность представляет только O₂, когда его до 28%, а у вас 27,6%.
• Это означает, что насекомое будет намного больше. У насекомых нет дыхательной системы, они дышат кожей, они не могут быть больше, потому что у них не будет достаточной поверхности на грамм insectдля дыхания. С большим количеством O₂ насекомые могли бы иметь более крупные тела, не задохнувшись.
• У огня было бы больше и горячее пламя.
• Органика сгниет быстрее.

Ксенон (Хе):

• 9,8% - 0,08 частей на миллион по объему (0,000008%) = +9,799992% Хе ( ↑122,499,999% )
• Это инертный газ, это означает, что его нельзя сжигать или использовать в каких-либо реакциях в воздухе.
• Молний и лучей было бы больше blue.
• Ксенон очень смертелен для человека в высоких концентрациях, к счастью, у вас есть 9,8%, и он опасен только выше 33% (30% используются медиками); Я предполагаю, что минимальные эффекты 9,8% были бы подавлены, если бы ваши животные жили на этой планете поколениями.

Водяной пар (H₂O):

• 1,5% — 1% = +0,5% H₂O ( ↑50%)
• Ничего плохого; на вашей планете было бы больше влажности.
• Также зимой на поверхностях будет больше капель воды.

Аргон (Ar):

• 0,64 % — 0,93 % = −0,29 % Ar ( ↓68,81 % )
• Является инертным газом. На самом деле аргон ничего не делает на нашей планете, поэтому он ничего не сделает и на вашей.
• Также ваши лучи и молнии были бы чуть менее розовыми.

Углекислый газ (CO₂):

• 0,06% — 400 частей на миллион по объему = +0,02% CO₂ ( ↑300% )
• Ваши озера, океаны и дожди будут более кислыми, поскольку этот CO₂ будет смешиваться с природной водой, делая ее кислой, поэтому ваши кокколитофориды, кораллы, фораминиферы, иглокожие, ракообразные и моллюски будут сильно повреждать свои органические части карбоната кальция (вода сможет растворить их) и их укусит Гиперкапния .
  • Это сделало бы вашу планету горячее. Как? Что ж, у этой органической жизни есть раковины, экзоскелет или трупы, сделанные из карбоната кальция, CaCO₃ белого цвета и увеличивает Albedoколичество Земли. Меньшее количество CaCO₃ уменьшит альбедо, более низкое альбедо будет поглощать больше солнечного тепла. Сколько? Я не бог, поэтому я понятия не имею (может быть, презренный).
• Кроме того, ваши кораллы пострадают от обесцвечивания кораллов , потеряют 90% своей энергии и умрут от голода.
• Я не уверен, но думаю, что ваша планета будет на 0,5–1 ºC горячее , помните, что CO₂ — второй (9%–26%) опасный газ для глобального потепления.

Ну, также у вас не будет некоторых газов, таких как метан или хлорфторуглерод , которые увеличивают парниковый эффект (но очень низкий или нулевой из-за увеличения вашего CO₂). Помните, что некоторые газы, такие как озон , очень важны для глобального потепления , и чтобы остановить УФ-излучение от Солнца , у ваших людей будет много рака кожи, поскольку O₃ — единственный газ, который уменьшает длину волны УФ-лучей <290 нм.

Атмосферное давление:

• 101,325 кПа (нормальное): Парциальное давление O₂: 27,5 кПа
• 50,6625 кПа (50%): Парциальное давление O₂: 13,75 кПа , минимально безопасное 16 кПа , но при 13,3 кПа люди страдают от гипоксии , ваши люди не умрут, но им будет очень плохо...
• 202,650 кПа (200%): Парциальное давление O₂: 55 кПа , максимальное безопасное значение составляет 50 кПа , в противном случае у вас будет отравление кислородом, и ваши люди будут страдать гиперпоксией . Риск отравления кислородом менее чем через 10 часов.
• 506,625 кПа (500%): Парциальное давление O₂: 137,5 кПа , смертельно... вы не проживете больше одного дня. Риск отравления кислородом через один-два часа.
  Также у вас будут некоторые легочные эффекты:
  • Ощущение жжения при глубоком вдохе.
  • Кашель.
  • Пневмония.
  • Необратимое повреждение легких (а затем и смерть).

Если вы хотите узнать больше о необходимом парциальном давлении кислорода для дыхания, вы можете проверить ответы Что необходимо для пригодной для дыхания искусственной атмосферы?

С таблицами excel я рассчитал это:

• Значения основаны на температуре 25 °C (298,5 K).
• $1 \text{ atm} = 101.325 \text{ kPa}$

$$\begin{array}{|cc|cc|c|cccc|} \text{Chem}&\text{%}&\text{g/mole}&\text{%}&\text{RMS}&&\text{Pres. (atm)}&&\\ &&&&&1\text{ atm}&0.5\text{ atm}&2\text{ atm}&5\text{ atm}\\ \text{N}_{2}&60.4&14.007&8.460228&729.083468&61.2003&30.60015&122.4006&306.0015\\ \text{O}_{2}&27.6&15.999&4.415724&682.186932&27.9657\text{*}^{1}&13.98285\text{*}^{2}&55.9314\text{*}^{3}&139.8285\text{*}^{4}\\ \text{Xe}&9.8&131.293&12.866714&239.13818&9.92985&4.964925&19.8597&49.64925\\ \text{Ar}&0.64&39.948&0.2556672&431.720126&0.64848&0.32424&1.29696&3.2424\\ \text{CO}_{2}&0.06&44.01&0.026406&411.314605&0.060795&0.0303975&0.12159&0.303975\\ \text{H}_{2}\text{O}&1.5&18.0152833&0.27022925&642.879041&1.519875&0.7599375&3.03975&7.599375&\\ \end{array}$$

• •1: 27,9657 кПа O₂ = кислород для дыхания.
• •2: 13,98285 кПа O₂ = ниже допустимого давления O₂ (16 кПа) и очень близко к гипоксии (13,3 кПа). Люди не проживут много времени.
• •3: 55,9314 кПа O₂ = выше допустимого давления O₂ (50 кПа), кислород токсичен. Люди не будут suvive много времени.
• •4: 139,8285 кПа O₂ = выше допустимого давления O₂ (50 кПа), кислород очень токсичен. Человек умрет через несколько минут (час?).

Я не знаю массу вашей планеты. Если это похоже на Землю, нет проблем. Если нет, убедитесь, что ваша скорость убегания меньше среднеквадратичного значения некоторого газа (помните, что я использовал 25 ° C) (или меньше трети, используя совет @Alice из комментария), если скорость убегания больше, чем среднеквадратичное значение газов с планеты. Потребуются миллионы (может быть, даже больше) лет, чтобы сбежать

27% Oxygen абсолютно пригоден для дыхания. Другие компоненты не должны влиять на воздухопроницаемость. При 50% атмосферного давления кислород имеет эквивалентную концентрацию 13,8%, что слишком мало для длительного дыхания. Тем не менее, короткие поездки вполне возможны. При 200% эквивалент кислорода будет 55,2%. Это было бы вредно при длительном воздействии, но опять же совершенно нормально в течение короткого времени. При 500% мы попадаем на токсичную территорию. Это похоже на воздействие кислорода на глубоководных дайверов.

Для цвета воздух по-прежнему будет бесцветным, однако влияние на цвет неба и цвет заходящего солнца должно быть более выраженным при более высоком давлении.

При 500% вы можете получить анестезирующий эффект от азота и, возможно, ксенона. Ксенон используется как анестетик, но при 1 атмосфере требуется 60-70%. Я пришел к выводу, что это должен быть более сильный анестетик, чем газообразный азот, потому что мы уже обычно дышим 70% N2 при 1 атм.

Азотный наркоз может быть от обычного азотсодержащего воздуха под давлением - думаю, от 4 до 5 атмосфер можно попасть в беду.

В противном случае это выглядит как обычный воздух с заменой кислорода на ксенон.

CO2 немного выше.

Дыхание делает две вещи: захватывает O2 и выбрасывает CO2. Из них CO2 обычно кажется более срочным. Если вы задержите дыхание на некоторое время и почувствуете, что ваши легкие начинают гореть, вы чувствуете воздействие избытка CO2.

(Гипоксия тоже вредна для вас, но люди, как правило, теряют сознание, прежде чем замечают ее. Пилоты проходят специальное обучение тому, как выявлять симптомы и реагировать на них.)

Таким образом, в вашей атмосфере будет примерно на 50% больше CO2, чем на Земле. Это, вероятно, приводит к нескольким редким (и экзотическим) осложнениям, а также несколько более распространенной кислотности в различных жидкостях. Например, кариес может быть немного более распространенным явлением в этом мире. Тем не менее, для тех, кто беспокоится об этом, простым буфером является карбонат кальция (Tums, но также и мел, как для классной доски). Туземцы, вероятно, в порядке; посетители, вероятно, едят Тамс, и любой, кто не пьет пиво, получает камни в почках.

Легкие посетителей также, вероятно, начинают гореть при меньшем напряжении, чем они привыкли. Это , вероятно, работает примерно так же, как упражнения в Денвере заставляют вас быстрее уставать и исчезают после нескольких недель/месяцев акклиматизации.

Просто дополнение по поводу цвета (поскольку вопросы композиции уже были рассмотрены):
рэлеевское рассеяние, которое окрашивает нашу атмосферу в синий цвет, тем эффективнее, чем короче длина волны. Это объясняет, почему закат красный, потому что синий цвет рассеивается задолго до того, как достигает наблюдателя, и это должно заставить вас задуматься, почему наше небо на самом деле не фиолетовое (у которого длина волны даже короче, чем у синего).
Ответ на последний вопрос заключается в том, что наше солнце излучает больше синего света, чем фиолетового, на крутом склоне функции черного тела , и в нашем голубом небе есть немного фиолетового, но синий цвет все же преобладает.

Таким образом, в моем понимании цвет вашего неба изменится:
при давлении 200-500% у вас будет по существу ситуация заката уже в полдень и в течение остального дня, поэтому небо будет красно-оранжевым.
При 50% давлении синий цвет еще не рассеялся на уровне земли, поэтому фиолетовый может получиться лучше, но вы все же можете сделать звезду немного горячее, чтобы ее отношение пурпурного/синего увеличилось.

Это при предположениях о чистом рэлеевском рассеянии, могут быть и другие эффекты, такие как полосы поглощения высокого давления в$N_2$будучи активированным при высоком давлении, это может изменить цвет, отличный от моего описания.