Einzelnes Biom (heißer) Wüstenplanet, möglich?

Ich habe den folgenden Ausschnitt, der einen Planeten in einer (harten) Sci-Fi-Umgebung beschreibt. Dieser raue Planet hat einige menschliche Siedler, die das Klima in leichten Umweltanzügen überleben können.

Der Planet ist eine große, trockene Wüstenwelt ohne nennenswerte Ressourcen und es gibt kaum Oberflächenwasser, obwohl unterirdisches Wasser vorhanden ist. Seine Oberfläche ist vollständig von Sand und trockenen zerklüfteten Felsformationen bedeckt. Die Tage sind glühend heiß und die Nächte eiskalt. Es hat eine Atmosphäre, die häufig von heftigen, elektrisch aufgeladenen Sandstürmen heimgesucht wird, die oft mehrere Tage andauern.

Der Planet wird von zwei Monden begleitet, einer ist eine Kugel aus gefrorenem Gestein und Eis, der andere nur ein kleiner nackter Felsen, der von einem Trümmerfeld umgeben ist.

Innerhalb der Einschränkungen der obigen Beschreibung versuche ich, einen Weg zu finden, das oben beschriebene „Die Tage sind glühend heiß und die Nächte eiskalt“ für den gesamten Planeten zu befriedigen, wenn möglich.

Das offensichtliche Problem ist natürlich, dass, wenn der Planet in der Nähe des Äquators sehr heiß ist, es in seinen Polarregionen nicht annähernd so heiß sein wird.


Meine Frage ist also: Gibt es eine Methode, um im Grunde einen einzigen Biom (heißen) Wüstenplaneten zu erstellen?


Ich dachte an Dinge wie:

  • unregelmäßige Umlaufbahn?
  • extreme axiale Neigung (vielleicht wie Uranus )?
  • wackelnde axiale Neigung?
  • Wind transportiert die Wärme?

Aber ich weiß nicht, wie diese Optionen das Klima auf dem Planeten beeinflussen würden/könnten und welche anderen unvorhergesehenen Folgen diese Änderungen mit sich bringen würden.

Sie können Ihren Planeten an die inneren Grenzen des Goldlöckchen-Rings bringen. Auf diese Weise wird es höllisch heiß, kann aber trotzdem Leben hervorbringen. Obwohl die Chancen sehr sehr gering sind, denn alles Leben, wie wir es kennen, entsteht aus dem Wasser.
Sie brauchen auch eine Möglichkeit, Sauerstoff zu produzieren, was normalerweise Pflanzen bedeutet. Vielleicht sind die Pflanzen tief unter der Erde und verwenden einen Mechanismus neben der Photosynthese, um den Sauerstoff herzustellen? Befindet es sich auf der Innenseite der Goldilocks-Zone, dann wären die Polarregionen noch kühler, aber wahrscheinlich nicht eisig. Es ist nicht schwer zu sagen „heiß, aber nicht direkt an den Polen brennend“. Auch wenn es eine axiale Neigung von 0 gibt, erhalten sie das ganze Jahr über die gleiche Menge Sonnenlicht.
Soll es gleichmäßig heiß sein? Wenn Sie zulassen, dass Ihr Äquator wie die Sahara und Ihre Pole wie die Gobi sind, dann haben Sie immer noch eine unwirtliche Wüste, und es ist viel einfacher zu erklären.
Der Planet muss nicht gleichmäßig heiß sein. Ich bin damit einverstanden, dass die Äquatorregion noch heißer ist als andere Regionen (aber es sollte keine Region sein, in der Sie innerhalb von Minuten sterben), aber die kältesten Orte sollten immer noch viel heißer als angenehm sein (ich suche keine Wüste in das Gefühl von „kein Wasser“).
@ AndyD273, lassen wir der Einfachheit halber das Thema Sauerstoff vorerst, für den Zweck dieser Frage nehmen wir einfach an, dass es genug davon gibt, damit die Siedler es irgendwie zum Laufen bringen und überleben können.
Als Randbemerkung: Wenn der Planet der Sonne nahe genug ist, um bewohnbar zu sein, geschweige denn eine glühende Wüste, wird er keinen eisigen Mond haben.
@ckersch, danke fürs notieren der details :-) das macht sinn und lässt sich zum glück leicht ändern.
Frage: Was ist mit etwas wie Venus? Ein starker Treibhauseffekt kann die Temperatur stark erhöhen, selbst auf der dunkleren Seite des Planeten ... Beachten Sie, dass dies einige negative Auswirkungen auf das Leben auf dem Planeten haben kann.

Antworten (5)

Wenn der Planet also in Größe und Atmosphäre wie die Erde wäre, aber eine Umlaufbahn von 0,8 AE anstelle von 1 AE hätte, dann hätte der Planet eine durchschnittliche Oberflächentemperatur von Kelvin: 322, Celsius: 49, Fahrenheit: 120

Auf der Umlaufbahn der Venus (0,723 AE) wäre die Durchschnittstemperatur Kelvin: 338, Celsius: 65, Fahrenheit: 149

Als Referenz hat die Erde eine Durchschnittstemperatur von Kelvin: 288, Celsius: 15, Fahrenheit: 59

Die Stangen wären ziemlich warm.

Werfen Sie keine großen Ozeane hinein und Sie werden nicht viel Wasserdampf in der Luft haben. Das bedeutet wenig Wolken und sehr selten Regen. Wegen der fehlenden Wolken wird nachts die gesamte Wärme ins All abgestrahlt. Die Sahara wird nachts kalt.

Wenn es keine axiale Neigung gäbe, gäbe es keine Jahreszeiten, also keinen Winter.

Bearbeiten: Alternativ könnte der Stern für mehr Kreativität Teil eines binären / trinären Sternensystems sein, und so wird viel zusätzliche Wärme darauf gepumpt. Obwohl die Nächte zu diesem Zeitpunkt zweifelhaft sein könnten.

Ein Grund, warum möglicherweise nicht viel Wasser vorhanden ist, ist, wenn etwas das Wasser spaltet. Es könnte photobiologisch sein, mit einer Superalge, die im Sand schlummert, bis er nass wird. Dann vermehrt es sich so schnell es geht und spaltet dabei das Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff. Damit wäre auch das Sauerstoffproblem gelöst. Schließlich verbinden sich ein Teil des Sauerstoffs und des Wasserstoffs wieder zu Wasser und beginnen den Prozess von vorne.

Ich habe etwas in diese Richtung geschrieben, aber Sie haben es besser gemacht, als ich es könnte. +1.
Ich hatte auf eine einfallsreichere Methode gehofft :-)
@Jacco Es ist deine Geschichte, du kannst buchstäblich alles damit machen, was du willst. :) Begrenztes / kein Wasser bedeutet, dass Sie eine Wüste bekommen, und eine nähere Umlaufbahn bringt Ihnen die Hitze. Der Grund, warum Arrakis in Dune eine Wüste ist, ist wirklich albern und ein Riesenerfolg. Und Sie müssen es nicht einmal erklären! Sag einfach, dass es so ist. Oder vielleicht ist es nur ein bisschen näher und ein natürlicher Prozess, der das Wasser von der Oberfläche fernhält. Spielen Sie damit, bis Sie ein Ergebnis erhalten, das Ihnen gefällt: astro.indiana.edu/ala/PlanetTemp/index.html
@Jacco Ein paar andere Ideen hinzugefügt. Hoffentlich helfen sie einigen. Mit dem wissenschaftsbasierten Tag versuche ich normalerweise, meine Vorstellungskraft nicht zu weit weg kommen zu lassen, wenn ich es verhindern kann.
Schöne Antwort, aber der wählerische Teil von mir möchte darauf hinweisen, dass "viel zusätzliche Wärme gepumpt wird" nicht korrekt ist - Wärme kann nicht durch ein Vakuum wandern. Es gibt jedoch mehr Strahlung :)
@Zxyrra das stimmt, aber ich zögere zu sagen "viel Strahlung hinzufügen", da dieses Wort eine negative Konnotation hat. Der Nettoeffekt der Strahlung, die auf die Atmosphäre trifft, ist Wärme, also habe ich mich entschieden, mich auf das Endprodukt zu konzentrieren;)

Ich bin mir nicht sicher, ob das zu dem passt, was Sie sich vorgestellt haben, aber wie wäre es, wenn sich der Planet nur langsam dreht?

Ich meine, Tage sind wärmer als Nächte und sonnige Tage wärmer als bewölkte, schön und einfach - wenn also die Sonne längere Tage am Himmel steht, sollten die Tage mit mehr Sonnenlicht und Strahlung viel heißer werden, und die Nächte a viel kühler, da es länger dauert, bis die Sonne sie wieder aufwärmt. Je schneller sich der Planet dreht, desto mehr würde sich die Temperatur ausgleichen, denke ich, und je langsamer er sich dreht, desto heißer der Tag und kälter die Nacht (wie Merkur , obwohl Ihr Planet eine Atmosphäre haben wird und daher nicht so extrem sein wird )

Die Idee, die mir als Ausgangspunkt in den Sinn kam, war ein Tag, der etwa dreimal so lang ist wie unser Tag. Das mittlere Drittel dieses Tages wäre wahrscheinlich heißer und das mittlere Drittel dieser Nacht wahrscheinlich kälter als wahrscheinlich sogar der heißeste Tag und die kälteste Nacht des entsprechenden Gebiets auf der Erde - da sich das Gebiet darin nicht abgekühlt oder erwärmt hat die Zwischenzeit. Die Temperaturschwankungen im Tagesverlauf können je nach Landschaft und Jahreszeit von wenigen Grad (4 ° C) bis zu mehr als hundert Grad (102 ° C, zugegeben, das ist ein Weltrekord) reichen, aber irgendwo wie in einer Wüste würden die größten Schwankungen auftreten . Ein Beispiel für die täglichen Schwankungen einer tief liegenden Ebene war 30 ° C - was stark zunehmen würdemit längeren Tagen, da ein dreimal so langer Tag (ohne weitere Unterschiede) einen Gewinn und Verlust von 90 ° C bedeuten könnte und auch mehr bedeuten könnte, da der Temperaturanstieg während der zusätzlichen Sonnenstunden einen noch warmen Bereich erwärmt von den Stunden, die unserem Tag entsprechen, ohne die Möglichkeit, sich vorher abzukühlen. Ebenso hätte die Nacht mehr Zeit, Wärme abzugeben, und würde wahrscheinlich kälter werden, je länger sie kein Sonnenlicht hätte.

Ein paar andere Gedanken - wenn die Temperaturen jeden Tag höher werden und jede Nacht viel mehr abkühlen, müsste jede Pflanze, die überlebt, an diese Temperaturschwankungen angepasst werden - könnte dies eine wüstenähnlichere Vegetation begünstigen (da diese Anpassungen funktionierenauf unserer Welt, unter ähnlichen Bedingungen). Und wüstenähnliche Gebiete erfahren mehr tägliche Temperaturschwankungen, da die Vegetation die Temperaturen nicht so gut hält, so dass es sich um einen Zyklus handeln könnte, der dazu neigt, flache Gebiete zu verwüsten. Wenn die Welt etwas wärmer als unsere ist (vielleicht weil sie näher an der Sonne ist, wie AndyD273 vorgeschlagen hat) oder etwas trockener oder sogar etwas glatter, könnte dies die Häufigkeit anderer Ökosysteme (wie Regenwälder, die andere Anpassung an heißere Temperaturen) verringern ) auf ein viel weniger beobachtbares Niveau. Wo wir also Wüsten haben, könnten sie größtenteils unbewohnbar sein, wo wir Ebenen haben, wären Wüsten, Wälder wären wahrscheinlich Ebenen (und passen sich schließlich an Wüsten an), Regenwälder wären eher gemäßigte Wälder (nachdem sie sich an kältere Nachttemperaturen angepasst haben) und so weiter .

Zweitens machen die heftigen Stürme in einer Welt mit hohen Temperaturschwankungen Sinn – die Atmosphäre würde versuchen, die extremen Temperaturen von der Tagseite zur Nachtseite auszugleichen, was heftige Winde bedeutet, die leicht in Ihre riesigen elektrischen Sandstürme hineinspielen können.

Ich bin mir über die Details nicht ganz sicher, aber die Größe Ihres Planeten könnte auch eine Rolle spielen - ein größerer Planet hat möglicherweise mehr thermische Masse, um Temperaturen auszugleichen, und ein kleinerer kann möglicherweise keine zusätzliche Wärme speichern. und haben so extremere Temperaturen. Außerdem könnte ein Planet mit einem wärmeren Kern insgesamt wärmer sein (wie Sie einen heißen Planeten wollten), aber er könnte auch weniger anfällig für Temperaturextreme sein, da diese innere Hitze verhindern könnte, dass die Temperatur zwischen Tag und Nacht so stark schwankt. Ich weiß jedoch weniger darüber, nehme es eher als Vorschlag denn als Tatsache.

Der Eismond könnte relativ groß sein, eine stark reflektierende Oberfläche haben und relativ nah sein, um erhebliche Mengen an Sonnenstrahlung auf die Oberfläche des Planeten zu reflektieren. Wenn es sich in einer exzentrischen polaren Umlaufbahn befände, würde es unverhältnismäßig viel Zeit über den Polen verbringen. Die Stangen sollten also zusätzliche Wärme und Licht bekommen. Wenn sich der Mond nicht um seine eigene Achse drehen würde und durch Gezeiten mit dem Mutterstern verbunden wäre, würde seine Umlaufbahn immer von Pol zu Pol über dem Sonnenterminator in der Morgen- und Abenddämmerung verlaufen, sodass er immer nur direkt über den Polarregionen und für kürzere Zeiträume bei erscheinen würde Morgen- und Abenddämmerung in anderen Regionen.

Die Nebeneffekte davon wären etwas zusätzliche Wärme und Licht in der Morgen- und Abenddämmerung in einigen Gebieten und zu bestimmten Zeiten (abhängig von der Umlaufzeit), wenn der Mond schnell über die Äquatorebene wandert. Es würde auch die Nachtseite des Planeten bis zu einem gewissen Grad beleuchten, würde aber nachts vom Äquator aus gesehen tief am Horizont stehen und wäre auch ein Halbmond, der also viel weniger Licht und Wärme liefern würde. Abgesehen von der axialen Neigung der Planeten würde der Mond immer nur in seiner Halbmondphase von den Polen aus erscheinen, ein Halbmond von der äquatorialen Nachtseite und ein Halbmond von der äquatorialen Tagseite.

Von den Polen aus gesehen würden Mondaufgang und Monduntergang immer 180 Grad voneinander entfernt sein und die Punkte würden sich im Laufe eines Jahres langsam um den Horizont bewegen. Vom Äquator aus gesehen würde der Mond um die Mittagszeit in seiner Halbmondphase tief am Horizont und um Mitternacht in seiner Sichelphase tief am Horizont erscheinen. Der Mondübergang würde von der Jahreszeit abhängen. An einem Punkt, den wir „Frühlingsäquinoktium“ nennen, erschien der Mond immer tief am Horizont und bewegte sich im Laufe des Tages von einer Seite des Horizonts zur anderen, wobei die Phase von Halbmond um Mittag zu Halbmond um Mitternacht wechselte. In den nächsten 3 Monaten würde der Mond höher am Himmel aufsteigen, bis er „Mittsommer“ direkt über uns hinwegziehen würde. In den nächsten 3 Monaten würde es wieder absinken, bis es zum „Herbstäquinoktium“ wieder in der Nähe des Horizonts wäre, wonach es beginnen würde, unter den Horizont einzutauchen. „Mitten im Winter“ wäre der Mond nur in der Morgen- und Abenddämmerung zu sehen.

Die genaue Größe des Planeten und des Mondes, die Form der Umlaufbahn des Mondes und jede axiale Neigung oder orbitale Exzentrizität des Planeten könnten die Situation erheblich beeinflussen.

Ist es möglich? Nun, ich schrieb "nein", aber als ich diese Position verteidigte, dachte ich an ein mögliches Szenario, in dem es so war. Erstens, wie beleuchtet man eine Kugel gleichmäßig? Nun, mir fällt selbst bei 3 Quellen (Sternen) keine Möglichkeit ein. Könnten Sie es also schnell genug drehen, damit die gesamte Oberfläche über einen lokalen „Tag“ der gleichen Erwärmung ausgesetzt war? Vielleicht, aber das kann ich mir nicht vorstellen. Ich vermute, das kannst du nicht. Mein ursprüngliches Modell ist die Primärsonne immer über dem Äquator und zwei schwächere Sonnen direkt über den Rotationsachsen N und S. Die Beleuchtungsstärke ist im Durchschnitt nahezu gleich, und bei Wind ist das Wetter dasselbe (warum eine konstante Beleuchtung (an den Polen) zu demselben Biom führen würde wie ein (schneller?) Tag-Nacht-Zyklus, ist ein anderes Problem). Also, vielleicht kannst du damit etwas anfangen. Ein paar einfache Berechnungen würden die Sonneneinstrahlung pro Tag und Quadratmeter an den Polen, am Äquator und bei 45° bestimmen. Sie müssten in der Nähe sein. Okay, das war ein Exkurs. Wenn Sie Wolken hätten, könnten Sie die Sonneneinstrahlung ändern, aber ich glaube nicht, dass das funktioniert. Wasserwolken = Regen, und es ist eine trockene Welt, Sandwolken = Beitrag zu unterschiedlichem Wetter/Klima. Je dicker die Atmosphäre, destomehr kann die Ausleuchtung gemittelt werden. Also, hier ist meine Idee: Warum nicht eine sehr dichte Atmosphäre um einen Planeten herum, der weit von jedem Stern entfernt ist, der auf seine innere Wärme angewiesen ist – der Stern trägt praktisch nichts von seiner Energie bei. Es wird angenommen, dass diese Art von Planeten existieren und nicht unbedingt an einem Stern befestigt sind. (wandernder Planet).

Die Antwort von AndyD273 hat viele Vorteile, aber ich denke, es gibt eine einfachere Antwort. Je dünner und trockener die Atmosphäre, desto höher die Tageslichttemperatur und desto größer der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht, da die Atmosphäre auch schneller Wärme abgibt. Je dünner die Atmosphäre ist, desto stärker können die Winde seinsein, so dass eine Atmosphäre von kaum atembarer Dichte die Welt bei Tageslicht heißer und nachts kälter sowie viel windiger machen wird, als es sonst wäre. Was ich Ihnen nicht helfen kann, ist die polare Temperaturverteilung, die Polarregionen werden immer kälter sein als die Tropen, selbst wenn Sie Luft direkt vom Äquator nach Nord-Süd leiten, um sie zu erwärmen. Eine dünnere Atmosphäre ist automatisch trockener als eine dicke, weil die Wassertragfähigkeit mit dem Druck sinkt. Eine Welt mit viel Wasser, aber einer dünnen Atmosphäre wird also immer noch weniger Wolkendecke, heiße Tage und kalte Nächte haben. Sie können in den Regolith graben und Wasser zum Trinken, für die Landwirtschaft usw. gewinnen. So können Sie eine relativ hohe Bevölkerung haben, wenn Sie eine möchten.

Sie können auch andere Aspekte der Atmosphäre an Ihre Zwecke anpassen; Weniger Ozon würde das Sonnenlicht stärker machen und mehr blaue und UV-Wellenlängen würden den Planeten zum Einsturz bringen. Mehr Kohlendioxid und/oder Methan würde Ihnen eine höhere Wärmespeicherung ermöglichen, aber die Tage würden sich aufgrund der Sonneneinstrahlung immer noch viel heißer anfühlen als die Nächte, tatsächlich könnte dies dazu führen, dass Sie in nächtlichen Minima, den Tagestemperaturen, etwas erreichen, das sich der globalen Temperaturgleichheit nähert werden immer noch je nach Breitengrad variieren.