Einen "heißen Augapfelplaneten" feucht halten

Es gibt atmosphärische Modelle für Welten mit Gezeitensperre, die einen permanenten Zyklon auf der hellen Seite zeigen, wobei ständige Winde zwischen heißen und kalten Seiten wehen. Wie bei der Erde macht Wärme Luft leichter und verringert den Druck. Dabei steigt warme Luft nach oben und kalte Luft fällt nach unten. Dies treibt Tiefwind von kalten in heiße Regionen und Höhenwind von heißen in kalte Regionen. Auf der Erde werden die Dinge kompliziert durch Rotation, Bildung von Hadley-Zellen und dann noch mehr durch Kontinente und Ozeane.

Im Falle einer Welt mit Gezeitensperre würde am Boden ein permanenter Wind von der kalten zur heißen Seite wehen und in großer Höhe umgekehrt. Dies würde helfen, die Temperatur zwischen beiden Seiten auszugleichen.

Außerdem müssten die Ozeane selbst Wärme transportieren. Auf der Erde ist dies an der thermohalinen Zirkulation sichtbar , die neben anderen Strömungen den Golfstrom antreibt. Ohne sie wäre es zum Beispiel in Europa schätzungsweise 10 °C kälter (etwas, das sie sich wahrscheinlich zum Zeitpunkt des Schreibens dieser Antwort wünschen würden, wenn nicht jederzeit). Wasser kann in einem langsamen Kreislauf enorme Wärmemengen bewegen.

Es gibt einige Modelle, die schätzen, dass die kalte Seite unter ihrer enormen, möglicherweise km dicken Eisdecke tatsächlich noch einen Ozean haben könnte, der sich teilweise bis zur heißen Seite erstreckt.

Mit diesen beiden Mechanismen wäre Wasser immer teilweise flüssig, genug, um ein großes Band offener Ozeane zu haben.

Abgesehen davon bin ich gespannt, wie Sie die Auswirkungen von Sonneneruptionen, Atmosphärenablösung und möglicherweise Wasserrissen lösen werden, wenn es sich auf der Tagesseite um Dampf in großer Höhe handelt.

Was hält das Wasser meines Planeten davon ab, sich im Laufe der Zeit unumkehrbar auf den kalten Abfällen zu konzentrieren, während der Rest des Planeten austrocknet?

Wenn sich Eis anhäuft, übt es Druck aus. Je näher am Terminator, desto weniger Eis.

Infolgedessen neigt der Druckgradient dazu, die Eisdecke in Richtung des Terminators zu drücken, wo sie schmilzt und Wasser in den Kreislauf zurückführt.

Sie können diesen lokalen orogenetischen Faktoren hinzufügen, und Ihr Wasserkreislauf wird vorhanden sein.

Bibliotheken. Das heißt, der gezeitengebundene Planet befindet sich nicht in einer perfekt kreisförmigen Umlaufbahn, und daher ist der der Sonne zugewandte Teil des Planeten nicht konstant. Dies liegt daran, dass die Rotationsgeschwindigkeit (extrem nahezu) konstant ist, aber die Rotationsgeschwindigkeit um die Sonne sich aufgrund der nicht kreisförmigen Natur ändert. Beim Erdmond sind es nur wenige Grad. Wenn die Umlaufbahn etwas extremer wäre, könnte das Wackeln noch extremer sein. Dies würde bedeuten, dass das Wasser in der Nähe einer Seite schmilzt, während die andere gefriert, und dann den Rest des Jahres umgekehrt. Es könnte durchaus bedeuten, dass es aufgrund der Temperaturunterschiede einige ziemlich extreme Stürme gab.

Beachten Sie auch, dass sich ein gezeitengebundener Planet immer noch dreht, nur einmal im Jahr. Es hat also eine Rotationsachse. Wenn die Rotationsachse des Planeten nicht perfekt senkrecht zu seiner Umlaufbahn wäre, erhalten Sie eine andere Art von Wackeln. Dies geschieht auch für den Mond. So wie die Erde auf der Nordhalbkugel Sommer hat, wenn sie zur Sonne geneigt ist, würden Sie aufgrund der Achsenneigung eine scheinbare Bewegung der Sonne erhalten. Sie könnten arrangieren, dass dies ziemlich groß ist. Es würde bedeuten, dass Sie eine Reihe schwerer Stürme hatten, die auf den Teil folgten, der sich abkühlte, wo Wasser als Regen und später als Schnee kondensierte.

Möglicherweise haben die großen Wassermengen, die sich bewegen, wichtige Auswirkungen auf Dinge wie Erdbeben. Wenn man jedes Jahr Kilometer tiefe Eishaufen hin und her bewegt, hat das Auswirkungen auf die Erdkruste. Teile der Erde erholen sich immer noch von der letzten Eiszeit.

"Das Leben wird einen Weg finden" (um das Eis zu schmelzen)

Wenn in oder unter den Eisschilden auf der Nachtseite nahe der Grenzregion ein blühendes Ökosystem von Extremophilen lebt, könnte die durch ihren Stoffwechsel erzeugte Wärme flüssiges Wasser erzeugen, das in die Grenzregion zurückfließen könnte.

Die offensichtliche Schwierigkeit bei dieser Lösung (abgesehen davon, wie das Ökosystem überhaupt dorthin gelangt ist) besteht darin, was dieses wahrscheinlich hauptsächlich mikrobielle Leben frisst, um sich selbst zu erhalten und die nützliche zusätzliche Wärme zu erzeugen. Irgendeine Art von Schlot-Kreaturen wäre plausibel, obwohl ein ausreichender Vulkanismus selbst eine ziemliche Menge an Hitze erzeugen würde, was zu wpokdljnlnmns Vorschlag führt.

Wie ich in den obigen Kommentaren erwähnt habe, unterstützen aktuelle Modelle von gezeitenabhängigen Planeten nicht die Schlussfolgerung, dass die antistellare (Nacht-) Seite eine dauerhaft gefrorene Wüste und die substellare (Tag-) Seite eine unerbittliche verbrannte Wüste sein wird.

Ich werde den relevanten Teil meiner Antwort auf diese Frage erneut veröffentlichen :

Angesichts der großen Mengen an wärmetransportierendem Oberflächenwasser und einer Atmosphäre kann Ihre Annahme eines signifikanten nächtlichen Gefrierens des Ozeans und einer permanenten hemisphärischen Eiszeit falsch sein :

Flüssiges Oberflächenwasser ist für die normale planetare Bewohnbarkeit unerlässlich. Berechnungen der atmosphärischen Zirkulation auf gezeitengebundenen Planeten um M-Sterne deuten darauf hin, dass sich diese besondere Orbitalkonfiguration dazu eignet, große Wassermengen in kilometerdickem Eis auf der Nachtseite einzufangen und möglicherweise das gesamte flüssige Wasser von der Tagseite zu entfernen, auf der Photosynthese möglich ist . Wir untersuchen dieses Problem mit einem globalen Klimamodell, das gekoppelte Atmosphären-, Ozean-, Land- und Meereiskomponenten sowie ein kontinentales Eisschildmodell enthält, das durch die Ergebnisse des Klimamodells angetrieben wird. Für eine Wasserwelt stellen wir fest, dass Oberflächenwinde Meereis zur Tagseite transportieren und der Ozean Wärme zur Nachtseite transportiert. Infolgedessen bleibt das nachtseitige Meereis O (10 m) dick und der nachtseitige Wassereinschluss ist unbedeutend. Wenn ein Planet große Kontinente auf seiner Nachtseite hat, können sie O (1000 m) dicke Eisschilde wachsen lassen, wenn der geothermische Wärmefluss dem der Erde ähnlich oder kleiner ist. Planeten mit einem erdähnlichen Wasserhaushalt würden daher einen starken Rückgang des Meeresspiegels erfahren, wenn die Plattentektonik ihre Kontinente auf die Nachtseite treibt, aber keine vollständige Austrocknung auf der Tagseite. Nur Planeten mit einem geringeren geothermischen Wärmefluss als der Erde, einem Großteil ihrer Oberfläche, die von Kontinenten bedeckt ist, und einem Oberflächenwasserreservoir von 0 (10 %) der Erde wären anfällig für einen vollständigen Wassereinschluss. s würden daher einen starken Rückgang des Meeresspiegels erfahren, wenn die Plattentektonik ihre Kontinente auf die Nachtseite treibt, aber keine vollständige Austrocknung auf der Tagseite. Nur Planeten mit einem geringeren geothermischen Wärmefluss als der Erde, einem Großteil ihrer Oberfläche, die von Kontinenten bedeckt ist, und einem Oberflächenwasserreservoir von 0 (10 %) der Erde wären anfällig für einen vollständigen Wassereinschluss. s würden daher einen starken Rückgang des Meeresspiegels erfahren, wenn die Plattentektonik ihre Kontinente auf die Nachtseite treibt, aber keine vollständige Austrocknung auf der Tagseite. Nur Planeten mit einem geringeren geothermischen Wärmefluss als der Erde, einem Großteil ihrer Oberfläche, die von Kontinenten bedeckt ist, und einem Oberflächenwasserreservoir von 0 (10 %) der Erde wären anfällig für einen vollständigen Wassereinschluss.

Eine Venus mit Magnetfeld

Venus ist ein Planet, der sich sehr langsam dreht. Es ist nicht gezeitenabhängig, aber selbst wenn es so wäre, würde das Klima wahrscheinlich nicht beeinträchtigt werden, da die dicke Atmosphäre die Wärme gleichmäßig auf die Nachtseite verteilt. Ein Problem mit der Venus ist, dass ihr Wasser fehlt. Es hatte wahrscheinlich in der Vergangenheit Wasser, verlor aber alles an den Weltraum. Wenn die Venus jedoch ein beträchtliches Magnetfeld wie die Erde hätte, wäre ihre Atmosphäre besser vor Sonnenwind geschützt, vielleicht genug, um Wasser für Milliarden von Jahren zu halten.

Beachten Sie, dass dies eine "formelle Lösung" ist - der Planet wird nass sein, aber die Bedingungen wären wahrscheinlich nicht das, was Sie wollten. Es wird heiß und feucht sein, vielleicht nicht so heiß wie die Venus, aber dennoch unwahrscheinlich, dass es für Menschen bewohnbar ist.

Nun, die wirklichen Antworten, nach denen Sie wahrscheinlich suchen, wurden bereits gepostet (Gletscherfluss und Libration/Nutation), also werde ich eine Frame-Herausforderung hinzufügen .

Warum muss festes oder flüssiges Wasser wieder auf die Tagesseite gelangen?

Angenommen, die Welt hat nicht genug Wasser, damit die Nachtgletscher wieder auf die Tagseite gelangen können, also ist fast das gesamte Wasser der Welt dauerhaft im Eis eingeschlossen. Selbst dann wird es nur fast alles sein - weil Eis immer noch einen Sublimationsdampfdruck hat. Das bedeutet, dass auf der Tagseite noch Wasserdampf zur Verfügung steht . Nun, terrestrische Organismen kümmern sich nicht wirklich darum, ob es flüssiges Wasser in ihrer äußeren Umgebung gibt oder nicht – nur, ob sie flüssiges Wasser in ihren eigenen Zellen halten können oder nicht. Und tatsächlich haben wir viele Beispiele von in der Wüste lebenden Landtieren, die niemals trinken und ihr gesamtes Wasser aus der Nahrung und ihrem eigenen Stoffwechsel beziehen (beachten Sie, dass die Atmung Wasser als Nebenprodukt erzeugt).

Sie müssen also nur dafür sorgen, dass Pflanzen ihr Wasser aus der Luft beziehen können, und dann kümmern sich die Tiere um sich selbst. (Obwohl Tiere es möglicherweise als vorteilhaft empfinden, auch Wasser aus der Luft zurückhalten zu können.) Sie müssen also nur einige Pflanzen dazu bringen, hohe Konzentrationen zerfließender Verbindungen zu produzieren und zu tolerieren (dh Materialien, die so stark hygroskopisch sind, dass sie lösen sich selbst auf, indem sie der Luft Feuchtigkeit entziehen) in ihrem Gewebe. Dinge wie Calciumchlorid und Natriumnitrat. Oder sogar Wasserstoffperoxid.

Ich denke, die Modelle für bewohnbare, von Gezeiten eingeschlossene Welten haben Ozeane, die rund um den ganzen Planeten flüssig sind. Das schwimmende Eis isoliert es auf der dunklen Seite, und die Zirkulation füllt es auf, wenn es auf der Tageslichtseite verdunstet.

Man könnte sich sogar vorstellen, dass eine Kontinentaldrift einen Kontinent auf die dunkle Seite verschiebt, das gesamte Wasser in einer riesigen Eiskappe einschließt und dann eine halbe Milliarde später die Ozeane neu formiert, wenn der Kontinent in eine wärmere Region driftet.

Ich würde davon ausgehen, dass dies funktionieren könnte, wenn auf der Nachtseite eine Art vulkanische Aktivität auftritt, oder wenn Sie annehmen, dass die Nachtseite kalt sein soll, könnten Sie diese Aktivität nur an den Hängen der Termanidor-Berge haben. Alternativ könnten Sie das Wasser an den Hängen stark salzen lassen, was seinen Gefrierpunkt senken würde.