Auswirkungen von 6-Stunden-Tagen auf meinem Planeten

Einer der Planeten, an denen ich arbeite, soll einen Tag von etwa 6 Erdstunden haben und ich frage mich, welche Auswirkungen dies auf seine Oberfläche und sein Klima haben wird. Ich weiß auch nicht, ob das relevant ist, aber meine Welt ist ein terrestrischer Planet, der etwas größer als die Erde ist, mit Ringen und einer axialen Neigung von 41,3 Grad.

EDIT: jeweils 3 Stunden Tag & Nacht.

Antworten (3)

Ich werde die fast verdoppelte Schiefe (axiale Neigung) nicht ansprechen, da Sie das nicht speziell gefragt haben, aber sie wird enorme Auswirkungen haben und verdient wahrscheinlich eine eigene Frage. Wenn sich der Radius um mehr als 500-1000 km oder so ändern wird, verdient das wahrscheinlich auch eine eigene Frage. Wenn ich darüber nachdenke, die Winkelgeschwindigkeit eines erdähnlichen Planeten zu vervierfachen, fallen mir sofort ein paar Bereiche ein:

Schwere:

Der Planet wird abgeflachter sein (an den Polen gequetscht und am Äquator dicker). Ich denke nicht, dass sich die Berechnung lohnt, da der Effekt so gering ist, aber dies führt zu einer etwas höheren Schwerkraft an den Polen und einer niedrigeren am Äquator. Es gibt jedoch einen größeren Effekt, der nicht wirklich gravitativ ist, aber in diesen Abschnitt gehört. Bei einem rotierenden Planeten wirkt nach außen eine zentrifugale "Kraft", die am Äquator am stärksten ist und an den Polen nicht vorhanden ist. Dadurch wird die wahrgenommene Gravitationskraft am Äquator um etwa 5 % geringer als an den Polen, wobei der Unterschied abnimmt, wenn man sich den Polen nähert. Dies wäre für den Menschen im Alltag kaum oder gar nicht wahrnehmbar, hätte aber große Auswirkungen auf die Weltmeere. Der Meeresspiegel würde in der Nähe der Pole sinken und in der Nähe des Äquators steigen. ich nicht Ich glaube nicht, dass ich im Moment weiß, wie man diese Berechnung durchführt, und ich habe auch nicht die Zeit, es zu lernen, aber ich würde gerne von jemandem hören, der eine Vermutung darüber hat, wie die Wirkung am Äquator in Bezug auf den Meeresspiegel aussehen würde. Ich glaube, ich denke auch darüber nach, als wäre es plötzlich auf der Erde passiert, aber wenn es ein Planet wäre, der schon immer so gewesen wäre, wäre es wahrscheinlich keine große Sache.

Raumfahrzeug:

Die Höhe einer geostationären Umlaufbahn würde um mehr als die Hälfte abnehmen, von ~ 42.000 km auf ~ 17.000 km (EDIT: Die Zahlen, die ich angegeben habe, sind Umlaufbahnradien - die Höhe würde von ~ 36.000 km auf ~ 11.000 km abnehmen). Dies hätte viele Auswirkungen auf die Funktionsweise dieser Satelliten (nahe bedeutet einfachere Bildgebung, aber auch engeres Sichtfeld). Außerdem werden Raketen normalerweise (zumindest teilweise) nach Osten und näher am Äquator abgefeuert, um die Erdrotation auszunutzen. Mit erhöhter Winkelgeschwindigkeit wäre dies immer noch der Fall, aber es wäre viel einfacher, in den Weltraum zu gelangen, sei es für eine niedrige Umlaufbahn, eine geostationäre Umlaufbahn oder eine interplanetare Reise.

Koriolis:

Die Coriolis-Kraft wirkt im rechten Winkel zur Bewegung eines Objekts, das nicht an der Oberfläche befestigt ist (nach rechts auf der Nordhalbkugel, nach links auf der Südhalbkugel). Dies hat nicht viele Auswirkungen auf das tägliche Leben, aber wenn Sie zB ein Pilot oder ein Mitglied einer Artillerie-Crew sind, ist es ziemlich wichtig. Die Coriolis-Kraft hat eine Größe der Multiplikation der Geschwindigkeit des Objekts und der Winkelgeschwindigkeit des Planeten, so dass eine Vervierfachung der Winkelgeschwindigkeit die Coriolis-Kraft vervierfachen würde.

Wichtiger als ballistische Flugbahnen und Motorflug, hat die Coriolis-Kraft einen großen Einfluss auf das Klima. Im großen Maßstab in den Ozeanen und der Atmosphäre sind die vorherrschenden Strömungen geostrophisch . Dies bedeutet, dass es ein Gleichgewicht zwischen Druckgradienten und der Coriolis-Kraft gibt, sodass sich Winde/Strömungen parallel zu Druckgradienten bewegen. Um hier nicht zu komplex zu werden, aber der Punkt ist, dass die Coriolis-Kraft einen großen Teil davon ausmacht, wie die Atmosphäre und die Ozeane zirkulieren, und ich kann nicht genau sagen, wie sich das ändern würde. Ich kann sagen, dass die Geostrophie immer noch dominieren würde und große Stürme wie Hurrikane sich schneller drehen würden.

Sonneneinstrahlung:

Die Gesamteinstrahlung würde gleich bleiben, aber mit einem viel schnelleren Tag/Nacht-Zyklus. Während sich das Klima mit diesem also möglicherweise nicht wirklich drastisch ändert, kann es einige große lokale Auswirkungen geben. Ich kann an Dinge wie Küstenwinde und Niederschläge in trockenen Gebieten denken.

Gezeiten:

Hat Ihr Planet einen Mond/Monde? Hat es speziell einen ungewöhnlich großen (im Vergleich zu seiner Größe) Mond wie die Erde? Wenn ja, werden sich die Gezeiten ziemlich drastisch ändern. Die Perioden der Gezeiten auf der Erde sind alle Kombinationen von Aspekten der Erdrotation und der Umlaufbahnen von Sonne und Mond. Die Gezeitenperioden auf eurem Planeten werden also ganz anders sein. Das Ausmaß der Gezeitenschwankungen hängt stark von der Bathymetrie ab, aber ich kann sagen, dass jede Gezeitenbohrung intensiver wäre als sonst.

Derzeit "stiehlt" der Mond der Erde auch etwas Drehimpuls durch Gezeitenreibung, und wenn die Winkelgeschwindigkeit vervierfacht würde, würde dieser Effekt zunehmen. Im Alltag oder in der Größenordnung von Menschenleben wäre dies noch vernachlässigbar.

Ich dachte daran, einen Mond zu haben und kleiner zu sein, um nicht mit den Ringen herumzuspielen.
Ah, richtig vergessen, dass du gesagt hast, dass es Ringe gibt. Ja, keine Ahnung, wie Ringe und ein Mond interagieren würden, aber es wäre eine interessante Übung in Astrodynamik. Vermutlich könnte/wäre er stabil, weil: Saturn.
Ein weiterer Effekt der geostationären Umlaufbahn von 42 km auf 17 km ist, dass die Atmosphäre (falls ähnlich) um einige Größenordnungen dicker wäre, sodass GPS-Satelliten aufgrund des erhöhten Luftwiderstands möglicherweise nicht brauchbar sind
@ user2813274 Dies ist definitiv ein berechtigtes Anliegen, aber die neue geostationäre Höhe wäre immer noch hoch genug, um aufgrund des atmosphärischen Widerstands einen vernachlässigbaren Orbitalzerfall zu haben. Was GPS betrifft, operieren sie derzeit tatsächlich zwischen LEO und GEO. Die Umlaufbahn, in der sie sich befinden, ist eine 12-Stunden-Umlaufbahn, die speziell ausgewählt wurde, um die beste Abdeckung mit den wenigsten Satelliten zu bieten (soweit ich weiß). Auch bei einer schnelleren Erdrotation sehe ich keinen Grund, warum sich die GPS-Höhe ändern müsste.

Ein kürzerer Tag würde eine gleichmäßigere Erwärmung und damit einen geringeren Unterschied zwischen Tag und Nacht bewirken. Tägliche Meeresbrisen wären wahrscheinlich viel weniger auffällig. Eine schnellere Drehung würde auch die Coriolis-Kräfte erhöhen, und daher würden Winde dazu neigen, gekrümmteren Pfaden zu folgen und sich stärker zu verdrehen als auf der echten Erde, aber das wäre keine große Sache.

Was jedoch in einigen Bereichen eine große Veränderung bewirkt, ist die Neigung des Planeten um 41,3 Grad. Das würde die Breiten von London und Berlin nördlich des Polarkreises platzieren, und selbst in mittleren Breiten wird es im Sommer den größten Teil des Tages Sonnenlicht und im Winter nur sehr kurze Tage geben, wodurch der saisonale Wechsel stärker wird. Sogar am Äquator würden Jahreszeiten auftreten, während auf der realen Erde das Äquatorklima fast saisonlos ist.

Zusammenfassend: Temperatur von Tag und Nacht wäre weniger unterschiedlich als auf unserer Erde, aber das Klima im Winter und Sommer wird sehr unterschiedlich sein. Wenn Ihr Jahr größer wäre als unseres, wäre es noch schlimmer.

Erwarten Sie aufgrund des massiven Coriolis-Effekts nahezu konstante Winde in Orkanstärke und Flutwellen. Schwer vorstellbar, dass eine solche Umgebung in irgendeiner Weise bewohnbar wäre.

„Der erste Beweis für Leben geschah vor 3,5 Milliarden Jahren, als der Tag 12 Stunden dauerte. Die Entstehung der Photosynthese geschah vor 2,5 Milliarden Jahren, als der Tag 18 Stunden dauerte. Vor 1,7 Milliarden Jahren war der Tag 21 Stunden lang und die eukaryotische Zellen entstanden. Das vielzellige Leben begann, als der Tag vor 1,2 Milliarden Jahren 23 Stunden dauerte. Die ersten menschlichen Vorfahren entstanden vor 4 Millionen Jahren, als der Tag bereits fast 24 Stunden lang war.“ http://www.iea.usp.br/en/news/wenn-ein-tag-nur-vier-stunden dauerte

BEARBEITEN: Dieser Effekt wäre in der Äquatorregion am stärksten ausgeprägt - in der gemäßigten Region sind die Dinge möglicherweise nicht so schlimm. aber die Äquatorialregion wäre eine permanente No-Go-Zone, außer bei Flugreisen.

Warum sollte die Coriolis-Kraft „massiv“ sein? Es wäre höchstens 4-mal größer (mit einer Tagesperiode von 1/4 unseres Stroms). Es ist nicht offensichtlich, dass 4*F_c ein Haupttreiber für neue Wettermuster sein würde.
Der Coriolis-Effekt auf anderen Planeten Die Erde dreht sich im Vergleich zu anderen Planeten ziemlich langsam. Die langsame Rotation der Erde bedeutet, dass der Coriolis-Effekt nicht stark genug ist, um bei langsamen Geschwindigkeiten über kurze Entfernungen gesehen zu werden, wie z. B. beim Ablassen von Wasser in einer Badewanne. Jupiter hingegen hat die schnellste Rotation im Sonnensystem. Auf Jupiter wandelt der Coriolis-Effekt tatsächlich Nord-Süd-Winde in Ost-West-Winde um, von denen einige mehr als 610 Kilometer pro Stunde (380 Meilen pro Stunde) fliegen. nationalgeographic.org/encyclopedia/coriolis-effect