Абиогенный атмосферный кислород?

[pppppppo_98]

Я написал углерод и кислород. Оба они попадают в землю (как километровые толщи известняков или огромные месторождения угля и нефти) из одного источника. Из углекислого газа атмосферы. Но в уголь и нефть идет только углерод, а в карбонаты углерод с кислородом. Но источник у них один.

естественно источник у них один, токмо углерод который идет в залежи -  сначала проходит через биоцикл  фотосинтез/респирация - а потом уже редуцентами в виде нефти -газа-угля-сланцев (отдельная песня абиогенный метан -который может давать свои пять копеек в генезис вышеназванного)

То, что кислород при фотосинтезе выделяется из воды, это спасибо. А то школьный курс биологии, где это написано в учебнике Биологии,за 10класс, я прогулял. Спасибо что восполнили пробел в знаниях.

 Это было известно еще до появления радиоизотопных методов, хотя не знаю что вы под этим понимаете.

да ну..............Не ну может вам лично моисей в скрижалях написал о факте выделения кислорода именно из молекул воды....Но вообще этот факт был установлен только вначале 40-х и потребовал применение радиизотопов, чтобы отличить кислород воды от кислорода углекислоты

зы

И не корите себя сильно - механизм фотосинтез не учат детально в 10 классе - знания десятиклассников слишком малы ,  что бы им описывать это явление

[idris]

 

Ну как сказать. Знаниям таким в школе обучают, но 99,99% их не воспринимают и не помнят. Хотя вы сами наверно это зубрили и отвечали, но уверенно забыли. Вот стандартный текст учителя на уроке биологии в 10 классе, по теме Фотосинтез.

festival.1september.ru/articles/562796/

" Световая фаза – это стадия, для протекания реакций которой требуется поглощение кванта солнечной энергии. В ходе реакций энергия света преобразуется в энергию химических связей.

Молекулы хлорофилла поглощают красные и сине-фиолетовые лучи светового спектра. При этом одни молекулы улавливают свет с длиной волны 700 нм и образуют фотосистему I. Другие молекулы воспринимают волны длиной 680 нм и образуют фотосистему II.

Молекулы хлорофилла фотосистемы I поглощают квант солнечной энергии и переходят в активное состояние. В результате эти молекулы теряют электроны и окисляются. Электроны попадают на наружную мембрану гран и включаются в окислительно-восстановительные реакции.

Молекула хлорофилла стремится закрыть образовавшиеся «электронные дырки». Где же взять электроны? Из фотосистемы II.

Под действием света молекулы хлорофилла фотосистемы II тоже переходят в активное состояние и теряют электроны, которые закрывают «электронные дырки» в фотосистеме I. Но в этом случае «дырки» образуются в фотосистеме II. Чем же их закрыть?

Оказывается, под влиянием электронов, имеющих избыток энергии за счёт фотореакций, происходит процесс фотолиза воды (от лат. «фото» – свет, «лизис» – разложение):

2Н2О → 4Н+ + 4е- + О2 ↑ (под действием энергии света)

Что происходит с продуктами реакции фотолиза воды? Кислород выделяется в атмосферу, электроны направляются в фотосистему II и закрывают «электронные дырки». А катионы водорода накапливаются на внутренней поверхности мембраны гран.
Итак, на внешней поверхности мембраны накопились электроны, несущие отрицательный заряд, на внутренней поверхности – катионы водорода, несущие положительный заряд.

Вспомните из курса физики, что в таком случае возникает? (Ответ: разность потенциалов)."

Как сейчас помню этот текст, ну почти такой же. Но все это учитель говорит ученикам, другое дело что никто не понимал что это такое, что за пластиды, что за граны, что за Н+ что за разность потенциалов, что за электронные дырки и т.д. Школьное образование оно просто такое системное, там чтобы узнать что то новое, надо знать горы информации из прежней программы. Ну это я далеко ушел. Тут другое обсуждают: разные источники кислорода, учебники по Биохимии, глобальные циклы углерода, потепление, радиоизотопные методы, конец мироздания. Масштаб, размах анализа явно другой.

[vika vorobyeva]

А Вы как считаете, возможны планеты с атмосферой, богатой кислородом без наличия жизни?
...
Я не видел такой темы, зато неоднократно видел Ваши посты в этом разделе, в которых Вы утверждали, что если завтра найдут планеты в спектрах которых будут сильные линии свободного кислорода, то это не будет доказательством существования на ней жизни.

Я не знаю, о каких моих постах Вы говорите, думаю, что Вы меня с кем-то путаете.

По теме.
Вот тут:
http://arxiv.org/pdf/1306.5178.pdf
группа товарищей моделировала химический состав и температурные профили горячих нептунов. На самом деле они захватили не только нептуны, но и суперземли, и не только горячие, но и вполне себе теплые (рассматривались температуры 1200К, 800К и 500К).
Они построили целую сетку моделей атмосфер таких планет с разным составом - начиная от почти звездного (брался солнечный химический состав, но количество тяжелых элементов было увеличено в 10 раз - случай планеты-гиганта) до почти планет земного типа (доля водорода меньше 1% по массе) с несколькими промежуточными значениями.
Также варьировалось отношение C/O от 0.1 до 1.
В случае "почти звездного" химического состава планеты в составе ее атмосферы ожидаемо преобладали водород и гелий. При увеличении доли тяжелых элементов в атмосфере появлялись также водяной пар и угарный газ (при 1200К), которые становились (вместе с азотом и углекислым газом) главными составляющими атмосферы при количестве тяжелых элементов 10⁴ солнечного значения (при этом доля водорода падала до 0.6% полной массы планеты).
При некоторых других начальных допущениях главной атмосферной составляющей становился водяной пар.
В заметных количествах молекулярный кислород появляется в составе атмосферы только при C/O < 0.08 при содержании тяжелых элементов ~1700 солнечного значения, а доминирующим становится при C/O < 0.04 (для сравнения, в Солнечной системе C/O = 0.46).
При этом содержание кислорода в Солнечной системе считается скорее большим, нежели маленьким (в диске звезды бета Живописца, если не путаю, C/O ~ 1).
То есть по факту данного моделирования молекулярного кислорода в атмосферах безжизненных планет быть не должно (во всяком случае, в заметных количествах). Фотолиз воды может давать кислород, но при наличии углерода он скорее свяжется в углекислый газ. Но, конечно, возможен пекулярный химический состав и пр.

Ну и главный вопрос - с какого количества начинается куча? Какую атмосферу будем считать "богатой" кислородом, начиная с какого процента?

[pppppppo_98]

Ну как сказать. Знаниям таким в школе обучают, но 99,99% их не воспринимают и не помнят.


 Хотя вы сами наверно это зубрили и отвечали, но уверенно забыли. Вот стандартный текст учителя на уроке биологии в 10 классе, по теме Фотосинтез.



festival.1september.ru/articles/562796/

" Световая фаза – это стадия, для протекания реакций которой требуется поглощение кванта солнечной энергии. В ходе реакций энергия света преобразуется в энергию химических связей.

Молекулы хлорофилла поглощают красные и сине-фиолетовые лучи светового спектра. При этом одни молекулы улавливают свет с длиной волны 700 нм и образуют фотосистему I. Другие молекулы воспринимают волны длиной 680 нм и образуют фотосистему II.

Молекулы хлорофилла фотосистемы I поглощают квант солнечной энергии и переходят в активное состояние. В результате эти молекулы теряют электроны и окисляются. Электроны попадают на наружную мембрану гран и включаются в окислительно-восстановительные реакции.

Молекула хлорофилла стремится закрыть образовавшиеся «электронные дырки». Где же взять электроны? Из фотосистемы II.

Под действием света молекулы хлорофилла фотосистемы II тоже переходят в активное состояние и теряют электроны, которые закрывают «электронные дырки» в фотосистеме I. Но в этом случае «дырки» образуются в фотосистеме II. Чем же их закрыть?

Оказывается, под влиянием электронов, имеющих избыток энергии за счёт фотореакций, происходит процесс фотолиза воды (от лат. «фото» – свет, «лизис» – разложение):

2Н2О → 4Н+ + 4е- + О2 ↑ (под действием энергии света)

Что происходит с продуктами реакции фотолиза воды? Кислород выделяется в атмосферу, электроны направляются в фотосистему II и закрывают «электронные дырки». А катионы водорода накапливаются на внутренней поверхности мембраны гран.
Итак, на внешней поверхности мембраны накопились электроны, несущие отрицательный заряд, на внутренней поверхности – катионы водорода, несущие положительный заряд.

Вспомните из курса физики, что в таком случае возникает? (Ответ: разность потенциалов)."

Как сейчас помню этот текст, ну почти такой же. Но все это учитель говорит ученикам, другое дело что никто не понимал что это такое, что за пластиды, что за граны, что за Н+ что за разность потенциалов, что за электронные дырки и т.д. Школьное образование оно просто такое системное, там чтобы узнать что то новое, надо знать горы информации из прежней программы. Ну это я далеко ушел. Тут другое обсуждают: разные источники кислорода, учебники по Биохимии, глобальные циклы углерода, потепление, радиоизотопные методы, конец мироздания. Масштаб, размах анализа явно другой.

уверяю вас когда я учился - о гранах и пластидах говорили и общей реакции фотосинтеза - но никак о механизме...О роли мембран, о синтезе АТФ,и пр. Все это более поздние культурные наслоения

[topaz]

Я не знаю, о каких моих постах Вы говорите, думаю, что Вы меня с кем-то путаете.

Писали. К примеру:

Таки нет, я просто-напросто указываю на то, что биомаркеры, в том числе и кислород, не могут служить неопровержимым признаком жизни.

Один биомаркер - да. Но их совокупность - вполне себе может.
Например, мы получаем спектр планеты земного типа в обитаемой зоне спокойной звезды и видим там: линии кислорода, полосы метана и, например, полосы хлорофилла. В такой ситуации гипотеза о наличии на такой планете жизни оказывается консервативной (самой очевидной) - очень трудно представить себе ситуацию, когда все это образуется абиогенным путем.
Конечно, современные инструменты такое не потянут, надо выводить в космос многометровые ИК-интерферометры, но это сделать много проще, чем отправить зонд за несколько десятков парсек и дождаться от него информации.

Ну и главный вопрос - с какого количества начинается куча? Какую атмосферу будет считать "богатой" кислородом, начиная с какого процента?

10 процентов состава атмосферы. Поэтому снова вопрос Вам - если у планеты больше 10% в атмосфере свободного кислорода на ней есть жизнь или нет?

[idris]

Радиоизотопные исследования проводились для выявления непосредственно пути ассимиляции СО2. Сейчас все эти последовательные стадии известны как цикл Кэлвина. Работал этот ученый с радиоизотопами С.

him.1september.ru/article.php?ID=200302804

Как понятно к фотолизу воду и источнику О это не имеет никакого отношения.
Так что вы не совсем правы поучая кого той информацией что поучали.

[vika vorobyeva]

Уважаемые участники дискуссии, какое все это имеет отношение к будущему цивилизации?
Возвращаемся к заявленной теме, или будут пряники.

[vika vorobyeva]

10 процентов состава атмосферы. Поэтому снова вопрос Вам - если у планеты больше 10% в атмосфере свободного кислорода на ней есть жизнь или нет?

Если это планета земного типа в обитаемой зоне своей звезды, то, скорее всего, есть.
Если это горячая океанида с температурой 800К рядом со вспыхивающим красным карликом - то, скорее всего, нет

[Golossvyshe]

Ну и главный вопрос - с какого количества начинается куча? Какую атмосферу будем считать "богатой" кислородом, начиная с какого процента?

Нельзя считать в процентах! Только в парциальном давлении!

Точка Пастера = 2мбар О2

[pppppppo_98]

Радиоизотопные исследования проводились для выявления непосредственно пути ассимиляции СО2. Сейчас все эти последовательные стадии известны как цикл Кэлвина. Работал этот ученый с радиоизотопами С.

him.1september.ru/article.php?ID=200302804

Как понятно к фотолизу воду и источнику О это не имеет никакого отношения.
Так что вы не совсем правы поучая кого той информацией что поучали.

А я что впрягался за абиогенный фотолиз воды - как источник кислорода...Я с самого начала сказал, что выделение кислорода сопряжено с фотосинтезом и захоронением органических осттатков, что и дает возможность сделать верхнюю оценку запасов нефти. а именно из-за нее начался сыр-бор

[Klapaucius]

Это да. Важно (ну для нас, людей - впрочем тут насчёт всех белковых организмов вопрос конечно интересный) чтобы парциальное давление кислорода находилось в диапазоне где-то 0,05-0,6. Иначе не выжить. Если кроме кислорода много других газов (т.е. полное давление больше 0,6, где-то до 30 атм.), то тут смотря какой расклад. Если больше 30 атм. - уже не важно, не нашли пока такой смеси газов чтобы человек выжил.
Но конечно, не человеком единым богаты инопланетные биосферы.

[Nucleosome]

Комментарий модератора раздела

Уважаемые участники дискуссии, какое все это имеет отношение к будущему цивилизации?
Возвращаемся к заявленной теме, или будут пряники.

перенёс офф. есть же тема, что писать там?

[Dem]

В заметных количествах молекулярный кислород появляется в составе атмосферы только при C/O < 0.08 при содержании тяжелых элементов ~1700 солнечного значения, а доминирующим становится при C/O < 0.04 (для сравнения, в Солнечной системе C/O = 0.46).

1) у планет земной группы углерода очень мало - по всей видимости он мигрирует за "ледяной пояс" до формирования
2) У планет земной группы формируется железное ядро, где кислород вытесняется из оксидов железа под действием силы тяжести
3) возможно у массивных планет он будет "выжиматься" и из силикатов - и всё это летит в атмосферу

[Проходящий Кот]

По здравому смыслу так оно и должно быть. Ведь пылевая завеса затеняет газо-пылевой диск от солнечного излучения, препятствуя испарению льдов и гипотетическому выдуванию их, якобы, ураганным солнечным ветром.

   Однако здесь у учёных господ концы с концами не сходятся. Ведь Юпитер по новым воззрениям формируется раньше других планет, но начинает он формироваться (теоретически) не в последнюю очередь из выдутых солнечным ветром льдов. Так что они должны отдуваться немедленно.

Ну может быть такой вариант - на периферии системы формируется несколько зародышей. которые начинают поглощать водород и гелий из диска. Они при любой температуре газ.
А ближе к звезде - диск настолько горячий, что в нём собственно даже и пыли нет, один газ - поэтому твёрдым частицам и т.д. формироваться просто не из чего.
А когда вся эта смесь остывает и начинается формирование планет - несвязанный водород с гелием уже ушёл. Остались только химсоединения. И уже их начинает сортировать солнечным ветром.

Но в Юпитере то кислорода должно быть много......

[Dem]

Так его много. Просто водорода с гелием - вообще дохрена.

[Андрей Курилов]

Абиогенный атмосферный кислород вполне возможен на планетах, содержащих мало азота и аргона:
http://compulenta.computerra.ru/universe/SETI/10011947/

[vika vorobyeva]

Оригинальная работа:
http://arxiv.org/pdf/1403.2713.pdf

[Golossvyshe]

Агенты Ватикана не дремлют.

Посеяв сомнения в кислороде как маркере жизни, мыодникеры получают железобетонную позицию. По крайней мере на сотни лет, поскольку прямые межзвёздные перелёты дело явно нескорое. Хуже того, такая позиция, по существу, делает бессмысленными всякие усилия по спектроскопии экзопланет.

Единственным правильным научным подходом в данном случае является такой. Наличие О2 есть признак развитой жизни. и это положение принимается в качестве аксиомы, т. е. не требует никаких доказательств.
Напротив, адептам гипотезы абиогенного кислорода придётся ДОКАЗАТЬ отсутствие жизни на планете, где обнаружен О2.

[vika vorobyeva]

Посеяв сомнения в кислороде как маркере жизни, мыодникеры получают железобетонную позицию. По крайней мере на сотни лет, поскольку прямые межзвёздные перелёты дело явно нескорое. Хуже того, такая позиция, по существу, делает бессмысленными всякие усилия по спектроскопии экзопланет.

Единственным правильным научным подходом в данном случае является такой. Наличие О2 есть признак развитой жизни. и это положение принимается в качестве аксиомы, т. е. не требует никаких доказательств.

Вот что мне не нравится в позиции наиболее упертых товарищей по обе стороны баррикады - так это то, что собственные фантазии им дороже истины Кто из шкуры выпрыгивает, вопя, что внеземной жизни нет и не может быть по определению. Кто утверждает, что раз возможен абиогенный кислород, то и спектроскопией внесолнечных планет заниматься бессмысленно...

А в статье всего-навсего утверждается, что при определенных (и еще не известно, реализующихся ли в природе) условиях фотолиз водяного пара может привезти к значительному количеству кислорода в атмосфере. И условия эти названы прямо: ОЧЕНЬ низкое содержание "не конденсирующихся" газов (азота и аргона). На уровне ниже нескольких процентов от их содержания в земной атмосфере.
То есть обнаружив кислород в атмосфере экзоземли, мы должны посмотреть, сколько там азота и аргона. И если их очень мало - то да, возможен сценарий, описанный в статье. Но если азота примерно столько же, сколько на Земле, или в несколько раз меньше - этот сценарий не проходит.

В любом случае планету с линиями кислорода в спектре будут крутить так и сяк, наблюдать снова и снова в различных участках спектра, строить климатические модели, искать способы получить дополнительные доказательства (например, полосы поглощения хлорофилла или другой сложной органики). За 5 минут мы все равно не решим, обитаема она или нет.

[Андрей Курилов]

Напротив, адептам гипотезы абиогенного кислорода придётся ДОКАЗАТЬ отсутствие жизни на планете, где обнаружен О2.

Зачем?