대기 중에 헬륨을 유지하는 지구와 같은 행성의 결과는 무엇일까요
그래서 저는 세계 건설에 대한 원자 로켓의 페이지를 사용하여 숫자를 계산했는데, 제 초 지구는 초기 형성부터 대기 중에 헬륨 가스를 보유 할 것으로 보입니다. 이것이 생명과 지구 자체에 어떤 영향을 미칠까요? 나는 그것이 얼마나 많은 헬륨을 가질지도 모른다. 나는 그것의 대기 중 몇 퍼센트가 헬륨이어야하는지 잘 모르겠다. 이 정보가 충분하길 바랍니다. 나는 그것이 미니 해왕성이 아닌 슈퍼 지구 일 것이라고 맞습니까? 더 많은 정보를 위해 행성의 중력은 지구 중력의 1.75 배이고 질량은 지구 질량의 5.59 배이고 반지름은 지구 무게의 1.79 배입니다. Artifexian의 행성 대기에 대한 스프레드 시트에 따르면 대기압은 1.7 기압입니다.
답변
찾고있는 효과에 따라 다릅니다 . 통기성 측면에서는 그 자체로 아무것도 없을 것입니다. 즉, 대기에 헬륨이 있는지 여부는 산소 대사 생명체에 중요하지 않습니다. 사실, 스쿠버 다이버는 심층 다이빙을 위해 헬륨 / 산소 혼합을 자주 사용합니다. at. 그것은 바다 바닥까지 100 % 안전하다고 말하는 것이 아닙니다). 따라서 적절한 분압의 산소가 있으면 산소를 호흡하는 생명체는 괜찮습니다.
의견에서 언급했듯이 헬륨은 슈퍼 비 반응성이므로 대기 중 가스로서 어떤 것도 해를 끼치 지 않을 것입니다.
진짜 질문은 대체 헬륨이 무엇인지입니다. 이것은 당신의 분위기에 영향을 미칠 것입니다. 대기의 특히 중요한 메트릭 중 하나는 스케일 높이라고합니다. 이에 대한 단순한 근사값은 다음과 같습니다.
$$H = \frac{kT}{mg}$$
어디 $k$ 는 볼츠만 상수, T는 평균 대기 온도, m은 대기 분자의 평균 질량, g는 행성의 중력으로 인한 가속도입니다.
눈금 높이는 대기압이 얼마나 빨리 떨어지는지를 나타내므로 눈금 높이가 클수록 떨어지는 속도가 느려집니다.
예를 들어 대기가 질소를 헬륨으로 대체하면 대기에있는 분자의 평균 질량이 낮아지고 스케일 높이가 높아집니다. 이것은 몇 가지 실질적인 결과를 가져옵니다.
산은 기압의 관점에서만 더 쉽게 오를 수 있습니다 . 더 큰 행성에는 산이 더 작을 수 있지만 더 무거워서 등반하기가 더 어려울 것입니다.
궤도에 도달하는 것이 더 어려울 것입니다. 다른 모든 것이 동일하면 더 큰 규모의 대기가 행성 표면을 넘어 더 확장 될 것이므로 궤도에 진입하려면 더 높이 올라 가야합니다. 이것은 지구보다 더 크고 무겁기 때문에 당신의 행성에 특히 더 어렵습니다. 그래서 당신은 우주 여행에 큰 문제가있을 것입니다.
항공기는 저속으로 비행하는 것이 더 쉬울 것이지만 고속으로 비행하기는 더 어렵습니다. 저속에서는 중요한 것은 대기의 밀도이고, 고속에서는 중요한 것은 공기 저항입니다. 대기에서 벗어나려면 더 높이 올라 가야하지만 저속에서는 이점이 있습니다. 이것은 더 높은 중력에서 비행하는 것이 더 쉬울 것이지만 빠르게 가기는 더 어렵다는 것을 의미합니다.
대부분의 전자 제품을 재 설계해야합니다. 수정 발진기는 헬륨이있을 때 주파수를 변경합니다. (헬륨 누출에 노출되면 몇 시간 동안 휴대 전화가 죽습니다.)
헬륨은 매우 불활성이지만 모든 것을 관통 합니다.
예를 들어, 헬륨이 누출 될 것이므로 문명은 진공관 기능이 전혀 없습니다. 음극선 관도 마찬가지입니다.
이것은 초기 전자 작업에 심각한 장애가됩니다. 진공관이 없으면 CRT 디스플레이, 초기 전자 장치, TV, 라디오, 레이더, X-ray 생성 및 감지가 모두 크게 방해를받습니다. 이 문제를 해결할 수있는 방법이있을 수 있지만 진공관을 통한 "쉬운"경로가 우리에게 어떻게 제공되었는지 알 수 없습니다.
그런 다음 그들은 반도체 기술을 개발합니다. 그리고 그것은 또한 잘못 작동합니다. 접합부를 작게 만들수록 헬륨 이 접합부에 더 많이 영향을줍니다. 공진 크리스탈은 주파수를 변경하고 저항은 저항을 변경합니다. 에어 갭 커패시터가 비정상적으로 작동합니다.
https://www.phonearena.com/news/Helium-exposure-can-prevent-your-iPhone-from-working-right_id110568
완전히 순수한 기체 나 액체 같은 것은 없습니다. 예 : 밀봉 된 유리 용기에 산소 -17 100.000 %를 만들면 며칠 후 0.05 % 헬륨으로 오염 된 99.95 % 산소 -17이됩니다! 몇 년 후, 오염은 대기 중 헬륨 가스 비율과 일치합니다.
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ed006p108
그리고 생물학적 효과가 있습니다. 일반 지구 생물을 높은 헬륨 농도에 넣으면 헬륨이 세포에 들어가서 거기에 (작은 규모) 혼란을 일으 킵니다.
https://pubs.asahq.org/anesthesiology/article/112/6/1503/10306/Cellular-Effects-of-Helium-in-Different-Organs
헬륨은 또한 작업 중에 용융 및 반 용융 금속에 침투하여 재료에 미세 기포가 발생할 수 있습니다. 이것은 우리에게 거의 문제가되지 않습니다. 그러나 헬륨의 풍부도가 5 %인지 누가 압니까?
이러한 부작용의 대부분은 헬륨이 아닌 환경의 유기체와 장치가 높은 헬륨 환경에 노출되기 때문에 나타납니다. 원주민과 장치에는 거의 문제가되지 않을 것입니다.
그러한 행성에 불을 붙이는 것은 어려울 것입니다. 가벼운 가스 (He 및 H2)는 매우 좋은 열 전도체입니다. 그 차이는 이미 낮은 내용물에서 매우 두드러집니다.
Windchill은 시나리오에 따라 문제가 될 수 있습니다.