Como projetar uma baleia vazia adequada?

Dec 27 2020

Eu estava pensando sobre o conceito de baleias espaciais que são apresentadas em alguns universos de ficção científica. Normalmente, sua origem é inexplicada ou explicada de alguma forma pseudo-mágica. A título de exemplo, é bom apresentar as baleias nulas do universo Warhammer .

Algumas boas perguntas foram feitas sobre elas no passado: uma , duas , mas acho que estão faltando alguns pontos-chave para tornar essas baleias pelo menos semi-realistas. Há quase a mesma pergunta que a minha, mas acredito que haja algo mais a dizer sobre a ideia das baleias vazias.

Por exemplo, não há como armazenar energia suficiente na forma química para viajar entre as estrelas, pois será necessário muito tempo para realizar essa viagem. A opção de colher energia das estrelas parece promissora, mas a densidade de energia da radiação cai pelo menos conforme o inverso do quadrado da distância da estrela, então não há como continuar colhendo no caminho entre elas.

Em minha opinião, o único tipo de energia valiosa para armazenar e colher no espaço sideral é a energia nuclear. A princípio, pode parecer irreal, mesmo ao lado de baleias espaciais, mas deixe-me explicar os detalhes.

Esta é a questão de verificação da realidade, então estou pedindo, quem vai ler todo esse absurdo abaixo, para comentar sobre como melhorar minhas baleias espaciais e como torná-las mais realistas. Se realista é a palavra certa para uma baleia espacial. A crítica construtiva também é muito bem-vinda.

As perguntas que realmente precisam de uma resposta:

Que forma tem a baleia vazia? (Esférico pode não ser a melhor resposta)
Como a baleia espacial evoluiu para a existência?

Abaixo está a descrição de alguns aspectos-chave das baleias espaciais como eu as vejo.

Fonte de energia

TL; DR

Eles estão colhendo urânio da poeira espacial e abastecendo seu reator nuclear orgânico.

Existem dois elementos (encontrados na natureza) que são conhecidos pelos humanos que podem ser úteis como fonte de energia: Urânio e Tório . Existem dois problemas com a reação nuclear dentro de uma criatura viva: radiação e temperatura. Mas a radiação pode ser colhida como energia térmica e a temperatura é apenas uma fonte de energia direta que pode permitir à criatura converter energia nuclear em energia química para alimentar seus músculos (ou o que quer que tenha em vez deles), cérebro (se houver ) e para se manter vivo em geral. Existemalgumas criaturas que possuem tais mecanismos, então a baleia vazia pode usar alguns deles. A parte mais conveniente de um reator nuclear é que ele não tem temperaturas extremas em seu interior, comparando com um reator termonuclear, por exemplo.

Outro problema é que essa baleia deve ter a capacidade de enriquecer seu combustível nuclear. Felizmente, a centrífuga, que não é um dispositivo semi-orgânico muito realista, não é a única maneira de fazer o enriquecimento. A difusão é uma forma mais lenta, mas mais viável, de fazê-lo dentro da baleia vazia.

A questão que ainda não foi respondida é como essa baleia obterá urânio e tório suficientes no espaço sideral. A resposta é que acredita -se que todos os elementos sejam formados durante o ciclo de vida das estrelas, então há alguns lugares no espaço onde esses elementos são apresentados e as baleias podem colhê-los, como supernovas ou discos protoplanetários, por exemplo.

Movimento

TL; DR

A força do jato e a desaceleração relativística do tempo são as chaves para uma viagem espacial bem-sucedida.

Na minha opinião, não há muitas opções de escolha. A força do jato é a única maneira conhecida de viajar rápido no espaço. Há muitas coisas das quais a baleia espacial pode querer se livrar. Resíduos radioativos não são uma coisa muito inteligente para se jogar fora, pois podem ser usados como fonte de radiação para coletar energia deles. Além disso, se a química da baleia for complicada o suficiente, ela pode ter um ciclo de combustível fechado dentro dela.

Não há atrito no espaço, então a baleia pode querer jogar fora todas as coisas que encontrou durante seu processo de alimentação, o que é inútil para ela. Como é necessário processar uma grande quantidade de matéria para obter combustível, não faltará jank para deitar fora. Pode ser o suficiente para possibilitar que atinja altas velocidades necessárias para superar a gravitação de planetas e estrelas.

Uma coisa interessante sobre as altas velocidades é que o corpo que as possui (mesmo que estejam perto da velocidade da luz) não se preocupa com elas. A aceleração é o que importa, portanto, em teoria, nada proíbe fundamentalmente a baleia de se mover perto da velocidade da luz, desde que nada colida com ela.

Abriu oportunidades muito interessantes para eles. Por exemplo, se a baleia pode hibernar indefinidamente por muito tempo, então depois de chegar muito tempo pode passar, então todo o material radioativo que ela armazena se deteriorou há muito tempo, então sua meia-vida seria o limite superior do tempo de viagem da baleia. Mas se a velocidade for grande o suficiente (relativamente à velocidade do objeto de destino), o tempo da baleia diminui e esse efeito permite que ela viaje até mesmo entre galáxias.

Colheita

TL; DR

A boca é crucial porque as baleias vazias usam a força do jato, tendo assim uma direção preferencial de entrada de poeira.

A decisão óbvia é fazer com que a superfície da baleia seja capaz de absorver partículas de poeira, para que o processo de colheita aproveite a própria gravidade da baleia. Mas como a baleia é capaz de se mover usando a força do jato, é conveniente dar a ela algo parecido com uma boca.

Os lugares mais valiosos para a baleia vazia pastar são os discos de protoplanetas ao redor das estrelas. Eles são ricos em elementos e mais densos do que os restos das estrelas explodidas, onde todos aqueles elementos nasceram. Portanto, a boca deve desempenhar o papel de um funil. Como a possibilidade de hibernação já mencionada, uma baleia também pode ter a capacidade de fechar e abrir a boca.

Outra possibilidade é dar à baleia a capacidade de colher em campos de asteróides. Em seguida, sua boca deve desempenhar o papel de liquidificador de pedras.

Isso quebra a simetria esférica da baleia, então ela pode ter uma forma complexa. Pode-se dizer que a forma esférica é a melhor forma de minimizar o vazamento de energia da radiação térmica, mas acho que se um organismo usa a energia nuclear como fonte de alimento, não há problema em perder essa quantidade de energia. O estado de hibernação pode ser um pouco diferente, como a baleia vai estar em tal estado um para realmente muito tempo.

Navegação

TL; DR

Decomposição espectral para procurar os elementos necessários. Detecção de campo gravitacional para usar a manobra gravitacional.

A baleia vazia deve ter alguma maneira de localizar as fontes de alimento. Ele deve ter um cérebro complexo para analisar a luz das estrelas e realizar a decomposição espectral para descobrir para onde deve ir depois que o disco protoplanetário terminar.

A maneira mais conveniente de ver a luz de todas as direções é usar sua própria superfície como um olho gigante. O problema com essa solução é que a luz deve ser focada para analisar fontes fracas de luz que estão distantes, então talvez haja lugares na superfície da baleia que atuarão como lentes e espelhos, para ampliar a luz de estrelas distantes.

Além disso, a baleia vazia pode usar algum conhecimento sobre os campos gravitacionais ao seu redor, por isso pode usar a manobra gravitacional para acelerar-se com pouca ou nenhuma perda de massa bruta.

Reprodução

TL; DR

Não é reprodução sexuada porque a população é muito esparsa. Cônjuge e partenogênese são boas alternativas.

A população de baleias vazias é muito esparsa, então pode levar muito tempo para que dois pares de baleias se encontrem para terem reprodução sexual. Uma maneira de tornar esse problema um pouco menos severo é eles se reproduzirem da mesma forma que os peixes. A baleia fêmea está fazendo uma cápsula com todos os ingredientes necessários para o desenvolvimento de uma nova baleia e, então, a cápsula espera até que a baleia macho a encontre. O problema é que não há como localizar um objeto tão minúsculo para um organismo projetado para encontrar discos protoplanetários.

A esporogênese parece muito promissora, pois o esporo pode conter combustível e outros elementos para se sustentar enquanto viaja entre as estrelas e se desenvolver em uma nova baleia vazia se encontrar-se em um lugar rico em elementos. Outra vantagem é que eles estão começando em um estado de hibernação, de modo que terão a chance de viver o suficiente para encontrar um lugar agradável, mesmo que seja muito longe.

Além disso, a partenogênese é uma boa forma de reprodução, pois se desenvolve a partir de espécies que usam a reprodução sexuada, o que é melhor do ponto de vista evolutivo.

Portanto, a maneira mais realista de a baleia vazia se reproduzir é colher muitos materiais úteis, formar esporos e, em seguida, ejetá-los com grande velocidade para que possam viajar o mais longe possível. Esta maneira de se reproduzir também pode formar um mecanismo de defesa para mergulhar outra baleia para longe da fonte de alimento / combustível. Então, esses esporos aguardam os bons momentos e, durante essa espera, podem ser fertilizados.

Evolução

Esta é a parte mais complicada do design da baleia vazia. Como essa criatura enorme e complexa evoluiu para a existência?

Na minha opinião, é que a parte mais complexa é o reator nuclear biológico dentro deles. É conhecido apenas sobre um reator nuclear natural na Terra. Mas talvez se nosso urânio fosse mais abrangente e houvesse mais, esses reatores nucleares seriam muito comuns.

A química dentro dessa baleia vazia pode ser muito complexa e talvez ela use alguns outros organismos para se sustentar. Como foi mencionado acima, existe um fungo que transforma a radiação (parte dela) em energia química, então a baleia vazia pode usá-la da mesma forma que os humanos usam as bactérias nos intestinos.

A água pode ser usada como moderador para iniciar a reação nuclear se o combustível for rico o suficiente. Então, no planeta onde o urânio é comum, rico com o isótopo certo e a vida é acostumada à radiação, pode haver espécies que apenas comem urânio e então a flora dentro deles está convertendo calor e radiação para o que for necessário para esta criatura se mover , pule e pesquise mais. Como o urânio é pesado, a criatura deve ser grande e forte e pode viver na água.

Em seguida, ele precisa dar mais um passo e ir para o espaço. Não é possível sem algum cataclismo em todo o planeta. Não deve ser tão ruim para a vida permanecer viva, mas impactante o suficiente para abrir um caminho para que os organismos se adaptem lentamente ao vácuo.

E, no final, há outra etapa em que essas baleias finalmente irão para o espaço e se espalharão entre inúmeras estrelas e consumirão o número interminável de planetas ainda não nascidos.

PS Obrigado por ler toda essa bagunça. Inglês não é minha primeira língua, portanto, peço desculpas antecipadamente por qualquer erro que cometi em minha pergunta.

Respostas

3 Willk Dec 28 2020 at 00:58

Comedor de calor colonial baseado em um cometa.

Apresentei algumas idéias para uma criatura vazia aqui: Como seria a bioquímica de uma criatura que vive no vácuo?

Criatura colonial. Isso começaria com arqueebactérias autotróficas colonizando um cometa. O cometa fornece substrato para a construção de corpos e proteção contra fortes radiações. Posso imaginar que diferentes populações de arcontes teriam diferentes funções na massa, que seria algo como um cogumelo do Kombuchá no espaço.

Isso responde à questão da evolução também. Alguns arcontes de origem planetária acabam em um cometa (grande impacto? Esporos explodidos do planeta?) E conseguem evoluir sem perturbação por milhões de anos.

Comedor de calor. É difícil para mim imaginar a fissão ou fusão catalisada / contida biologicamente. Verdadeiro para outros aqui também . Capturar esse tipo de energia quimicamente é super complicado. Mas a decadência isotópica gera calor e a biologia movida a calor parece um negócio factível para mim. Achei que esse esquema de mudança de fase para alimentar a bomba ATP era bem engenhoso, embora não tenha recebido muito apoio. Bioquímica de plantas aproveitando calor-energia quando a luz deslocada para o azul é escassa

Sua baleia usa urânio quando pode obtê-lo. No espaço interestelar, ele captura isótopos radioativos cosmigênicos varridos do vazio. Quando está perto de uma estrela, esses isótopos podem ser gerados em sua própria massa (a área frontal que atua como um escudo de radiação). Ou coleta energia térmica diretamente da estrela, se estiver perto o suficiente.