Una forma de abordar esa pregunta es considerar nuestro planeta de origen, la Tierra, a lo largo de su historia. La Tierra tenía mucho menos oxígeno libre y mucho más dióxido de carbono en su pasado: historia geológica del oxígeno y el dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra y http://www.amnh.org/learn/pd/ear…
Veamos a qué niveles de oxígeno podemos sobrevivir: hipoxia (médica) y enfermedad de altitud y toxicidad de oxígeno: a nivel del mar, la presión parcial de oxígeno es de 0.2 bar, por lo que debería ser ideal para nosotros.
Yendo a presiones parciales más altas, es probable que podamos sobrevivir 0.5 bar indefinidamente. Los buzos tienen límites de 3.5 horas a 1.2 bares, 3 horas a 1.3 bares, 2.5 horas a 1.4 bares, 2 horas a 1.5 bares y 45 minutos a 1.6 bares.
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Yendo a presiones parciales más bajas, podemos ajustarnos a presiones parciales tan bajas como 0.1 bar si nos tomamos el tiempo suficiente para hacerlo.
Entonces tomaré el rango habitable de presiones parciales de oxígeno de 0.1 a 0.5 bar.
Mirando la historia geológica de la Tierra, el Mesozoico y el Cenozoico tenían concentraciones cercanas a las actuales, el Carbonífero de 0.2 a 0.33 bar, el Cámbrico de 0.1 a 0.2 bar, la mayoría del Proterozoico de 0.02 a 0.04 bar, y antes de eso aún más bajo. El pdf anterior cita una estimación para 2500 – 3500 mil millones de años antes del presente de a lo sumo 10 ^ (- 6) bar, y para tiempos anteriores de a lo sumo 10 ^ (- 11) bar.
En cuanto al dióxido de carbono, la presión parcial de nuestra atmósfera actual es de 4 * 10 ^ (- 4) bar = 0.4 milibares en el presente y 0.28 milibares durante el Holoceno antes de la Revolución Industrial. Comenzamos a tener síntomas de hipercapnia a aproximadamente 0.01 bar (principalmente somnolencia), con síntomas que empeoran a aproximadamente 0.1 bar.
En el Jurásico, era de aproximadamente 2 milibares, en el Pérmico, no mucho más que los valores actuales, y en el Cámbrico, aproximadamente 7 milibares. Antes de eso, era aún mayor, siendo 0.1 bar o más.
Entonces, para la mayoría del fanerozoico, podríamos respirar la atmósfera de la Tierra, pero no antes: demasiado poco oxígeno y demasiado dióxido de carbono.
Un problema adicional de la atmósfera son las concentraciones de gases (relativamente) inertes como el nitrógeno. Demasiado puede ser peligroso: narcosis de nitrógeno. Para el nitrógeno, los síntomas comienzan a aparecer alrededor de los 3 bares y empeoran cada vez más, con un riesgo de pérdida del conocimiento y muerte por encima de los 10 bares. Diferentes gases tienen diferentes potencias de narcosis. Divida su presión parcial por el valor de potencia para dar la cantidad de nitrógeno con efecto equivalente. CO2: 20, Ar: 2.3, O2: 1.7, N2: 1, H2: 0.6, He: 0.045.
Entonces, el helio tiene un efecto como 3 barras de N2 a 3 / 0.045 = 67 barras.
Eso significa que no podemos vivir con seguridad en una atmósfera que es demasiado espesa.
Extremophile enumera numerosas condiciones que algunos de los organismos de nuestro planeta han sabido sobrevivir, condiciones que a menudo son peligrosas para nosotros. Acidez (pH 9), tolerancia a la sal (concentración de NaCl> 0.2 M), altas temperaturas (> 45 C, a veces> 80 C), tolerancia al metal (tolerancia a varios iones de metales pesados), extrema concentraciones de soluto como concentraciones de azúcar, sequedad y radiación ionizante.
Entonces, incluso si los organismos en otro planeta tienen las limitaciones fisiológicas de los organismos de la Tierra, todavía hay muchas posibilidades de que un planeta tenga una biota bien desarrollada mientras sea hostil hacia nosotros.
