Hätte ein Exoplanet ohne axiale Neigung keine Jahreszeiten?

Hätte ein erdanaloger Exoplanet, der sich um ein Sonnenanalog dreht, aber ohne axiale Neigung, keine Jahreszeiten?

Wäre es ähnlich, wie Los Angeles im Vergleich zu anderen Teilen der Erde keine sehr auffälligen Jahreszeiten hat?

Verwandte Frage (aber kein Duplikat).

Antworten (4)

Es gibt mehrere Faktoren, die Jahreszeiten verursachen. In ungefährer Reihenfolge von den wenigsten bis zu den spekulativsten:

  • Axiale Neigung : Dies ist bei weitem der entscheidende Faktor bei der Bestimmung der Jahreszeit auf der Erde. Wie Sie vielleicht wissen, wirkt sich die axiale Neigung auf die Jahreszeiten aus, da das Licht „ausgebreitet“ wird, wenn es auf eine abgewinkelte Oberfläche fällt. Beachten Sie, dass die Neigung unterschiedliche Jahreszeiten in verschiedenen Hemisphären verursacht. Ein ungekippter Planet könnte aus einem dieser anderen Gründe immer noch Jahreszeiten haben.
  • Exzentrizität : Die Umlaufbahn der Erde ist sehr nahe an der Kreisbahn, so dass die Exzentrizität so gut wie keine Auswirkung auf die Entstehung ihrer Jahreszeiten hat (und tatsächlich, IIRC, derzeit wirkt sich der winzige Effekt der Exzentrizität der Erde tatsächlich gegen ihre Jahreszeiten aus). Ein Exoplanet mit einer hohen Exzentrizität könnte aufgrund der unterschiedlichen Entfernung von seiner Sonne leicht planetenweite Jahreszeiten haben.
  • Sternensysteme : Wie ein Kommentator erwähnte, könnte ein weiterer Faktor sein, wie viele Sterne ein System hat. Wenn ein solches Sonnensystem stabil ist (was überraschenderweise der Fall sein könnte, obwohl ich den Artikel im Moment nicht finden kann), könnten Sie Jahreszeiten erhalten, je nachdem, wo sich die Sterne in ihren gegenseitigen Umlaufbahnen befinden. Ein Doppelsternsystem zum Beispiel hätte Winterperioden, in denen die Sterne mit den Planeten ausgerichtet sind (so dass einer den anderen blockiert), und Sommerperioden, in denen die Sterne Seite an Seite stehen.
  • Sternvariation : (Aus einem Kommentar): Ob Sie es glauben oder nicht, die Sonne hat tatsächlich "Jahreszeiten" ( hier ), die in der Größenordnung von einem Jahrzehnt oder so liegen. Diese haben keinen großen Einfluss auf das Erdklima, da sie auf der Sonne hauptsächlich magnetische Störungen verursachen, aber auf einem Exoplaneten könnten die magnetischen Störungen des Sterns relativ größer sein, was zu erheblichen Temperatur-/Helligkeitsschwankungen führen würde, die sich in Jahreszeiten niederschlagen würden.
  • Innere Energie : Planeten könnten variierende/zyklische Energiequellen in sich haben, genau wie Sonnenmassen. In unserem eigenen Sonnensystem sind Jupiters Jahreszeiten zum Teil darauf zurückzuführen. Auf einem terrestrischen Planeten könnten Variationen beispielsweise von vulkanischer Aktivität herrühren. Negative Rückkopplungsschleifen dieser Art weisen Schwingungen auf. Diese Art von Änderungen zählen für Sie jedoch möglicherweise nicht als „Jahreszeiten“, da sie über größere Zeiträume hinweg auftreten.
  • Gespeicherte Energie : Die Jahreszeiten der Erde werden durch die Ozeane kompliziert, die die Intensität der Jahreszeiten stark beeinflussen, insbesondere in Amerika. Insbesondere gibt es verschiedene Zyklen, die wie Untersaisonen funktionieren, die den Hauptzyklen zugrunde liegen. Die pazifische dekadische Oszillation zum Beispiel beeinflusst Jahreszeiten im Abstand von Jahren. Ich sehe nicht ein, warum ein Exoplanet nicht ähnliche Zyklen haben könnte, die im Gegensatz zur Erde der Hauptfaktor bei der Bestimmung der Jahreszeiten sind. Dies könnte auch gespeicherte Gravitationsenergie sein; zum Beispiel in einem gezeitengebundenen Exoplaneten/Mond-System.

Wenn Sie ein echtes erdähnliches Analogon meinen (in dem Sinne, dass es in jeder Hinsicht genau wie die Erde ist, außer der axialen Neigung), dann nein – es hätte keine merklichen Jahreszeiten, da keine davon Die oben genannten Faktoren treffen wirklich zu.

Übrigens, was ist mit Schwankungen in der Sonnenaktivität?
"Jede negative Rückkopplungsschleife weist Schwingungen auf" - Nicht alle negativen Rückkopplungen - nur Rückkopplungen, bei denen die Änderungsrate (oder höhere Ableitung) einer Variablen umgekehrt zur Variablen selbst steht (z. B. die Federbeschleunigung ist umgekehrt proportional zum gestreckten Abstand).
Die Exzentrizität der Erde wirkt nur den Jahreszeiten der nördlichen Hemisphäre entgegen. Es verstärkt die auf der Südhalbkugel um den gleichen kleinen Betrag. IIRC Mars hat eine Umlaufbahn, die so exzentrisch ist, dass sie derzeit die axiale Neigung bei der Erzeugung von Jahreszeiten dominiert.
@naught101: Schließen; Das dynamische System muss C0 sein, eine nicht verschwindende zweite Ableitung auf einer nicht dichten Teilmenge seiner Eingabe haben und entweder ungedämpft oder unterdämpft und durch einen anderen Prozess erzwungen werden. Ich habe diese Vereinfachung vorgenommen, weil es immens unwahrscheinlich ist , dass negative Rückkopplungszyklen, die wir beobachten könnten, nicht wären.

Genau. Jahreszeiten und deren Unterschied zwischen Nord- und Südhalbkugel werden durch die Neigung der Erdachse verursacht. Aber das ist nicht die einzige Sache. Eine andere wichtige Tatsache ist die Exzentrizität der Umlaufbahn : Eine sehr exzentrische Umlaufbahn würde dazu führen, dass ein ganzer Planet "Sommer" um das Perihel herum und ein ganzer Planet "Winter" in der Nähe des Aphels macht.

Es gäbe auch extreme permanente heiße Zonen in der Nähe des Äquators und extreme permanente kalte Zonen an den Polen .

Verdammt, du hast mich um eine Minute geschlagen
Ein dritter Faktor wäre, wenn der Planet Teil eines Mehrsternsystems ist.
Dann ist da noch die Merkur-Situation: Gezeitensperre führt zu dauerhaften Jahreszeiten auf Längsschnittbasis!

Wenn es keine axiale Neigung hätte und es auf einer Umlaufbahn rotiert, die nicht wirklich exzentrisch ist, hätte es keine Jahreszeiten. Wenn es eine (wirklich) hohe Exzentrizität hätte, hätte es Jahreszeiten, aber sie wären einen Teil des Jahres auf dem ganzen Planeten heiß und den anderen Teil des Jahres auf dem ganzen Planeten kalt. Auf der Erde haben wir aufgrund der axialen Neigung auf der Nordhalbkugel Winter, während auf der Südhalbkugel Sommer ist.

Ich betrachtete dies als Erklärung für die Bücher von George RR Martin, wo in jeder Saison mehrere Jahre vergehen konnten. Wenn der Planet keine axiale Neigung und nur sehr wenig Exzentrizität in seiner Umlaufbahn hätte, gäbe es keine jährlichen Jahreszeiten. Aber wenn die Solarenergieleistung ausreichend variieren würde, könnten Sie Jahreszeiten mit inkonsistenten Zykluszeiten haben, die in Jahrzehnten gemessen werden.

Also dachte ich: "Ha, es ist möglich."

Dann bemerkte eine Figur in dem Buch, dass „die Tage kürzer wurden“, und ich musste es wegwerfen. In einer solchen Welt wäre die Tageslänge immer gleich und würde immer der Nachtlänge entsprechen.