Проще говоря, это было бы невозможно. Во-первых, единственная причина, по которой на Земле не так много углекислого газа, — это жизнь, производящая кислород. Если на вашей планете развилась жизнь, производящая кислород, она уже должна была преобразовать большую часть CO ₂ в кислород. Хотя жизнь, производящая кислород, могла появиться на вашей планете совсем недавно, другие аспекты вашей гипотетической планеты препятствуют формированию друг друга.

Ранняя Земля, хотя и была богата CO ₂ и имела более высокие температуры поверхности, не имела таких высоких температур и давлений, как сегодняшняя Венера. Как Zxyrra сказал ранее, нынешняя атмосфера Венеры была сформирована, когда парниковые газы накапливались в ее атмосфере, нагревая камни до более высокой температуры, чтобы образовать больше парниковых газов. Со временем это накопилось в его нынешней атмосфере. Причина, по которой этого не произошло на Земле, заключается в том, что жизнь, производящая кислород, действовала как «тормоз», чтобы остановить процесс. Если бы в вашем мире возникла жизнь, производящая кислород, на планете не было бы таких высоких температур и давлений, как они указаны в вашем вопросе (10-100 бар, 100-200°C).

Существует большая разница между 10 и 100 бар атмосферного давления и 100 и 200 градусов по Цельсию. В одной интерпретации вашего атмосферного давления и температуры жидкая вода не может существовать. Другая интерпретация позволила бы ему существовать, но я не знаю точных значений атмосферного давления и температуры вашей гипотетической планеты . Углеродный цикл также не может существовать в этом мире, потому что жизнь, производящая кислород, несовместима с более высокими поверхностными температурами и давлением. На планете с таким высоким давлением также не было бы термосферы; озонового слоя точно так же не существовало бы, потому что кислород, происходящий от фотосинтезирующих организмов, является предпосылкой для его образования.

Таким образом, ваша идея представляет собой интересный мысленный эксперимент. Однако есть либо ядовитая, адская планета типа «Венера», либо планета земного типа, похожая на Землю, без «промежуточного». Значит, ваша планета не существовала бы.

ОБНОВЛЕНИЕ: @Lawton отредактировал свой вопрос, указав атмосферу найтрокса (азотно-кислородная атмосфера, похожая на земную). Это совсем другой сценарий. Если возможно, я отвечу на его/ее новый сценарий позже, когда у меня будет время.

Живые организмы

Примеры Земли и жидкая вода

Во-первых, в указанных диапазонах при температурах ниже 150 °С и давлениях выше 10 бар вода является жидкой . Это также означает, что в таких условиях невозможен парниковый эффект. Среди живых организмов, живущих и размножающихся в этих условиях, выделяют следующие:

• Methanopyrus kandleri оптимально живет при 105 °C (до 122 °C), а также под водой при давлении 200 бар. Он может потреблять CO2 и H2 для производства метана (CH4).
• Pyrobaculum islandicum лучше всего живет при 100 °C (до 103 °C). Он может выжить только с элементарной серой, CO2 и H2, действуя в качестве производителя органического вещества, которое может понадобиться другим живым существам.
• Pyrolobus fumari лучше всего живет при 106°C (до 113°C), а также был обнаружен под водой при давлении 370 бар. Среди многих способов он может жить, потребляя O2 и H2.
• Геогемма баросса, она же. Штамм 121 лучше всего живет при 103°C (до 130°C), а также был обнаружен под водой при 243 бар. Он выживает, используя железо вместо кислорода.
• Pyrococcus furiosus лучше всего живет при 100°С (до 103°С-105°С). Он может генерировать H2, но O2 для него токсичен. В его присутствии он пытается превратить его в воду.

Углеродный цикл и озон

Предполагая способ производства O2 из воды (который будет обсуждаться позже), присутствие O2 в воздухе превращало бы CH4, произведенный Methanopyrus kandleri, в формальдегид (HCHO). Это будет реагировать с O2 с образованием муравьиной кислоты, которая легко разлагается на H2O + CO в присутствии серной кислоты, присутствующей в верхних облаках Венеры .

Для озона вам в основном нужен только O2 из-за озоно-кислородного цикла .

Кислородный цикл

Что касается отсутствующего производства O2, это то, что обычно делают растения. Этот абзац в Википедии показывает, что повышение температуры либо безразлично, либо улучшает фотосинтез, но это может не относиться к температурам чуть выше 100°C.

Некоторые из них, такие как Chloroflexus aurantiacus , способны осуществлять фотосинтез с использованием бактериохлорофилла вместо хлорофилла и расти при 70°C, но не производят O2 (из-за использования бактериохлорофилла). Другим нравится Кэб. thermophilum могут использовать хлорофилл при 66°C, но потребляют O2, а не производят его.

Даже если бы я не нашел ни одного организма, вырабатывающего O2, живущего при температуре выше 100°C, важно отметить, что такая среда довольно скудна на Земле, из-за чего несколько известных случаев имеют довольно низкую статистическую значимость. Там, где они существуют, мог быть альтернативный и возможный путь эволюции, но этого просто не произошло. Судя по полученным данным, существование такого существа кажется правдоподобным. С другой стороны, если такого существа нет, то запрошенная планета не может существовать (при таких температурах нет жизни, производящей кислород).

Окружающая среда

Требуемые отличия от Венеры

Прежде всего, эта планета должна иметь магнитное поле, подобное земному, чтобы уменьшить потерю кислорода и водорода из-за солнечного ветра, поскольку они оба необходимы для жизни. Наличие термосферы не является проблемой, поскольку она есть и на Земле, и на Венере.

Кроме того, продолжительность дня, более похожая на земную, позволила бы обеспечить более равномерную температуру, которая помогает (вместе с CO2, который на поверхности представляет собой сверхкритическую жидкость с хорошей теплопроводностью) температура организмов ближе к среднему значению 100 °C (131°C и все погибают). Это привело бы к изменению циркуляции ветра на более земную.

Последствия для серы

На планете с таким составом атмосферы, как у Венеры, поверхностное давление будет около 90 бар, что вполне соответствует допустимому диапазону. Что касается температуры, она, безусловно, будет выше, чем у планеты, подобной Земле, но это все равно будет зависеть от ее расстояния от Солнца. Просто поместите его намного дальше, и вы получите желаемую температуру поверхности. Это также предотвращает образование облаков, поскольку для цикла серной кислоты требуется температура поверхности не менее 300 ° C (которой там нет), чтобы регенерировать облака от кислотных дождей, как на Венере.

В результате вся серная кислота останется в основном на поверхности, а содержание SO2 в атмосфере значительно сократится, а облака будут созданы за счет испарения, как на Земле. Также стоит отметить, что температура поверхности 100°C находится на 33% между точкой плавления и точкой кипения серной кислоты, в то время как среднеземная температура поверхности моря составляет 16,1°C, примерно на 16% между температурой плавления и кипения серной кислоты. вода. Ближе к точке кипения создастся больше облаков, чем на Земле (это ограничивает фотосинтез), но все же намного меньше, чем текущая ситуация на Венере.

Состав атмосферы, связанный с жизнью.

Также важно учитывать, что из-за присутствия Methanopyrus kandleri в воздухе будет более высокая концентрация CH4. Кроме того, было бы два способа потребления O2: атмосферное преобразование CH4 в CO2 и фумари Pyrolobus, потребляющее H2 и O2. Если количества произведенного CH4 недостаточно, чтобы атмосфера полностью поглотила O2, Pyrolobus fumari поможет поглотить остальное. Это привело бы к созданию атмосферы, состоящей в основном из СО2 и лишь с незначительной долей О2, СН4 и Н2.

Низкое производство CH4 и потребление CO2 могут быть достигнуты за счет тщательного выбора температуры поверхности, чтобы контролировать скорость размножения каждого вида. Количество присутствующего O2, вероятно, было бы достаточным, чтобы убить Pyrococcus furiosus, необходимого для производства H2, но я не понимаю, почему не может существовать вариант, способный выдерживать концентрацию O2 немного выше этой.

Это отличие от Венеры поможет увеличить парниковый эффект из-за присутствия CH4 вместо CO2, причем первый имеет больший потенциал глобального потепления . Кроме того, это уменьшит давление на поверхности и, в зависимости от изменения, может уменьшить способность сверхтекучего СО2 проводить тепло и поддерживать постоянную температуру. Это может немного усложнить ситуацию, но не станет решающим фактором.

другие используемые интернет-ресурсы:

• https://www.newscientist.com/article/dn14208-the-most-extreme-life-forms-in-the-universe/
• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4148896/#T1
• https://engineeringunits.com/давление-на-глубине-калькулятор/
• https://en.wikipedia.org/wiki/Атмосфера_Венеры

С такими температурами у вас будет другая проблема. По крайней мере, если ваши формы жизни будут похожи на знакомую биологию.

Сложные белки разрушаются при такой температуре подобно тому, как белок в мясе меняет свои свойства при воздействии высокой температуры, придавая ему коричневую, а не розовую или красную окраску. Единственное, что хоть немного приближается к формам жизни, которые могли бы жить в вашей среде, — это термофилы с узкоспециализированными ферментами. Но у этого также есть свои пределы, это не позволяет создавать очень сложные и большие белковые цепи, необходимые для сложной жизни. Вам придется отказаться от углеродных белков, так как углеродные белки просто не выдерживают таких температур.