Jahreszeiten auf Infinite Cylinder Planet

Um zu viel Verwirrung zu vermeiden, werde ich einige meiner Annahmen darlegen. Ich musste meine Antwort leicht bearbeiten, um einige Faktoren zu berücksichtigen, die mir in den wenigen Stunden, seit ich meine ursprüngliche Antwort gepostet hatte, klar geworden waren. Wenn die Leute nicht einverstanden sind, kann ich jederzeit zurückrollen. Ich halte immer noch an meiner Antwort fest, obwohl ich denke, dass die Höhe tatsächlich der größte Faktor sein wird, der Ihre Temperaturen und damit die Jahreszeiten beeinflusst.

Als ich mir die Situation zum ersten Mal vorstellte, nahm ich an, dass Ihr unendlich langer Planet entlang dessen, was wir als die Breite oder den Ost/West-Äquator eines normalen Planeten bezeichnen würden, unendlich wäre. Der Nord/Süd-Radius des Planeten hat normale Abmessungen. Dies führt dazu, dass Ihr Planet unendlich breit ist und einen erdähnlichen zylindrischen Radius hat. Ich verwende den Begriff Breitengrad , um über Regionen nördlich und südlich des zentralen Äquators zu sprechen (das ist der horizontale zylindrische Breitengrad, der das meiste Sonnenlicht erhält). Es gäbe keine gefrorenen polaren Breiten und Sie müssten die typische Nord/Süd-Magnetosphäre anpassen (falls Ihr Planet überhaupt eine hat).

Für eine Tag/Nacht-Sequenz muss sich Ihr unendlich langer paralleler Planet auf seiner unendlich langen Ost/West-Achse drehen, mit der unendlich langen Sonne auf einer Seite. Wie ein Brathähnchen. Diese tägliche Rotation verläuft immer in die gleiche Richtung, wie bei einem normalen Planeten.

Sonnenaufgang und Sonnenuntergang würden eher an den N / S-Polen als am E / W-Äquator eines normalen Planeten liegen (der in Ihrer Situation unendlich breit ist). Es gäbe auf eurem Planeten keinen Breitengrad, der durch eine axiale Neigung, die für die Jahreszeiten verantwortlich ist, über den Tag unterschiedlich viel Sonnenlicht hätte. Ihr paralleler Planet hat keine axiale Neigung, daher Ihre Probleme, die Jahreszeiten herauszufinden.

Um dies zu umgehen, müssen Sie Ihrem Parallelplaneten eine weitere Komponente hinzufügen. Sie können entlang der Länge Ihres zylindrischen Planeten ein stationäres verdrehtes Merkmal hinzufügen. Die Enge und Höhe der Drehung liegt bei Ihnen, was die Konzentration und Dauer der kühleren Lee-Schatten beeinflussen würde. Die Verdrehung bringt den Planeten als Ganzes nicht entlang seiner unendlichen Breite näher an die Sonne, sondern nur verdrehte Bereiche davon entlang des Zylinders.

Bild von ScienceDirect

So wird die „Nord“-Region näher zur Sonne gedreht, während die „Süd“-Region weggedreht wird. Dadurch werden verschiedene Höhenbänder und „Schattenbereiche“ bereitgestellt. Während sich der Planet dreht, würde jede Seite der Drehung den ganzen Tag über die gleiche Menge Sonnenlicht erhalten. Nur immer zu unterschiedlichen Tageszeiten . Je nachdem, in welche Richtung sich Ihr Planet dreht, würde eine Seite der Drehung immer mehr Morgensonne erhalten und dann für den Rest des Tages im Schatten liegen.

So haben Sie Tag/Nacht, unterschiedliche Höhen und Temperaturen, aber immer noch gleich viel Sonnenlicht, nur zu wechselnden Tageszeiten. Wie bekommt man also „saisonale“ Variationen?

Um dies zu umgehen, können Sie Ihrem zylindrischen Planeten ein oszillierendes Twist-Feature hinzufügen. So dreht sich die „Nord“-Region näher zur Sonne, während sich der „Süden“ für eine kühlere „Jahreszeit“ wegdreht. Dann dreht es sich auf und gleicht es aus, um eine neutrale, wärmere „Saison“ bereitzustellen, bevor es sich in die andere Richtung dreht, um eine neue, andere, kühlere „Saison“ bereitzustellen.

Diese oszillierende Wendung würde Monate brauchen, um sich durch den Zyklus zu arbeiten, wodurch verschiedene Jahreszeiten entstehen, in denen Regionen mehr Morgensonne und später im Jahr mehr Nachmittagssonne erhalten, sowie Perioden mit größeren Höhenunterschieden, die durch Perioden mit einem flacheren neutralen Gelände getrennt sind . Es wäre nicht so extrem wie ein typischer Planet, aber bis zu einem gewissen Grad spürbar. Vor allem, wenn Sie zusätzlich zu den „Twist“-Features eine zusätzliche zerklüftete Topografie hatten, die weitere Schatteneffekte lieferte.

Diese Jahreszeiten wären nicht wie typische Planeten. Die Bereiche innerhalb des Leeschattens der Verwindung sind ebenfalls kühler als die Bereiche auf der Sonnenlichtseite. Aufgrund der Auswirkungen der Höhe auf die Temperatur könnten höhere Regionen, die viel näher an der Sonne liegen, eine kühlere Jahreszeit haben als diejenigen, die weiter von der Sonne entfernt sind. Wenn diese beiden Tatsachen kombiniert werden, denke ich, dass Ihre Jahreszeiten eine „gebänderte“ Natur haben werden.

Da diese Wendungen sich selbst ein- und ausschalten, führen sie dazu, dass isolierte Regionen zur gleichen Tageszeit entlang des gleichen Breitengrads unterschiedliche saisonale Bedingungen aufweisen (wie Sie in Ihrer Frage gefordert haben). Die Höhe und Enge der Drehung beeinflussen die Extreme. Sie können die "Konturen" auf dem zuvor bereitgestellten Bild sehen. Je mehr der Planet verdreht ist, desto mehr Gebiete mit kühlerer Höhe.

Solar: Wenn Sie diese oszillierende planetarische Verdrehungseigenschaft mit einer ähnlichen solaren Verdrehungseigenschaft koppeln, könnten Sie extremere Schwankungen in Ihren saisonalen Bedingungen haben. Es ist wahrscheinlicher, dass Ihre planetarische Dynamik verschiedener Objekte, zB Sonne und Erde, die gleichen Merkmale aufweisen, die mit unterschiedlichen Zeitskalen auf sie wirken.

Die Sonnendrehung wäre erheblich langsamer und würde 100 bis 1000 Jahre dauern, bis sie abgeschlossen ist. Diese langsamere Verdrehung der Sonne könnte Ihnen ähnliche Bedingungen wie die Aphel- und Perihel-Zyklen geben. Die am weitesten entfernten Längen des Planeten (Aphelion) könnten das Äquivalent von extremeren Wintern erfahren, als ich oben beschrieben habe, und die näheren (Perihelion) könnten sommerlichere Bedingungen haben. Auch dies würde gebändert werden und isolierte Taschen auf eurem Planeten zurücklassen, die unterschiedliche Bedingungen entlang des gleichen Breitengrades erfahren. Einige Regionen haben mildere Winter und Sommer, während andere stärkere Winter und Sommer haben.

** Wie in anderen Antworten erwähnt, müssen Sie die Umlaufbahn des Planeten möglicherweise etwas weiter von der unendlichen Sonne entfernen. Es wäre ein heller Lichtstrahl, der sich über die gesamte Länge des Himmels erstreckt und nicht nur eine isolierte Scheibe.

zu Ihrer Information: Dies würde bedeuten, dass Ihre Planetenkruste und Ihr Mantel „formbarer“ sind als eine normale Planetenkonsistenz. Sie haben jedoch eine unendlich lange Welt, die eine unendlich lange Sonne umkreist, während sie immer parallel zueinander sind. Sie können in einer formbaren Planetenphysik arbeiten. :)

Die Umlaufbahn des Planeten um seine Sonne ist stark elliptisch. Wenn es weiter weg ist, wird es kalt genug, um Winter zu sein, und wenn es in der Nähe ist, ist es Sommer.

Ein unendlicher zylindrischer Mond (CM) würde ausreichen.

Dieser Mond würde sich anders verhalten als unser eigener.

• Wenn es zwischen der zylindrischen Erde (CE) und der zylindrischen Sonne (CS) liegt, ist es Winter, denn dann erreicht die geringste Lichtmenge CE.
• Wenn CM wegzieht, um das Sonnenlicht von CE freizugeben, beginnt der Frühling. CE bekommt immer mehr Licht.
• Irgendwann fängt CM an, Licht in Richtung CE zu reflektieren, was dann einen Sommer bekommt. Der Sommer erreicht seinen Höhepunkt, wenn CM voll ist.
• Wenn CM abnimmt, beginnt Herbst/Herbst. Dieser Herbst gleicht jedoch eher einem milderen Sommer.
• Wenn CM beginnt, aus dem Schatten von CE herauszukommen (und somit zum zweiten Mal in seinem Zyklus zunimmt), steigen die Temperaturen. Dies ist der zweite Sommer im Zyklus.
• Wenn CM aufhört, Licht in Richtung CE zu reflektieren, tritt eine zweite Feder auf. Im Vergleich zum ersten ist dieser umgekehrt.
• CM beginnt schließlich wieder, das Sonnenlicht zu blockieren und schließt den Zyklus mit einem weiteren Winter.

Beachten Sie, dass CM nicht durch die gleiche Mondphase und scheinbare Größe am Himmel eingeschränkt sein muss wie unser eigener runder Mond. Es kann eine längere Lunation und eine kleinere scheinbare Größe haben ... Auf diese Weise wird es niemals eine Sonnenfinsternis verursachen, daher gibt es während der Neumondphase keine ewige Nacht.

EDIT: Okay, wie wäre es damit ...

Ursprüngliche Antwort unten ...

... Im Grunde geht der Zylinder, der die Sonne ist, weiter als der Zylinder, der der Planet ist. Beide noch Zylinder.

Was die Tag-Nacht-Zyklen betrifft, hat Larry Niven dieses Problem in Ringworld gelöst. Ich mag seine Lösung nicht, aber es funktioniert. Hör zu.

Vielleicht hat der Solarzylinder eine variable Helligkeit, wobei heiße und kalte Bereiche gleichmäßig getrennt sind und sich mit konstanter Geschwindigkeit entlang seiner Länge bewegen. Teile des Planetenzylinders, die sich derzeit in der Nähe eines heißen Flecks befinden, werden den Sommer erleben, während andere Teile in der Nähe eines kalten Flecks den Winter erleben werden.

Nehmen wir an, Norden und Süden verlaufen entlang der Länge des Zylinders und Osten und Westen um ihn herum. Auf dem Planeten zu stehen und nach Osten und Westen zu schauen, würde genauso aussehen wie die Erde, wobei der Horizont ein paar Meilen entfernt auf Meereshöhe abfällt. Wenn Sie jedoch nach Norden oder Süden schauen, sehen Sie Dreiecke, die sich zu einem einzigen Punkt hin ausbreiten. Von oben würde sich die unendliche Linie der Sonne bis zu demselben Punkt erstrecken. Wenn Sie im Morgengrauen nach Osten schauen, sehen Sie die Sonnenlinie plötzlich am gesamten Horizont auf einmal auftauchen, bevor sie ihren täglichen Bogen über sich zieht.

Auf der Erde nimmt die Sonne horizontal etwa 0,5 Grad ein. Diese Sonne würde 180 Grad einnehmen. Wenn es eine ähnliche Energie pro Oberfläche abgibt, müsste es vertikal etwa 300-mal kleiner sein, um den Planeten nicht zu rösten, oder etwa 6 Bogensekunden. Das ist unglaublich klein – es hätte die gleiche Größe wie ein Kabel mit 6 cm Durchmesser, betrachtet aus einer Entfernung von 2 km. Trotzdem ist er etwa 8-mal größer als die größten Sterne, also wäre er trotz seiner Helligkeit immer noch gut sichtbar (aber nicht so schwer anzustarren, da man jeweils nur einen Teil davon sehen könnte).

Auf dieser Welt müsste die Schwerkraft nicht in einer der 3 Dimensionen (entlang der Länge der Zylinder) wirken, oder Sie würden durch die unendliche Masse an beiden Enden von Ihnen spaghettifiziert. Der Abstand zwischen Sonne und Planet wäre über die gesamte Länge immer gleich (Definition der Parallele), also wenn die Sonne einheitlich wäre, dann gäbe es zwar einen Tag-Nacht-Zyklus, aber alle Teile der Welt würden den durchlaufen gleichen Jahreszeiten zur gleichen Zeit, da sich der Zylinder auf einer elliptischen Umlaufbahn an allen Punkten gleichzeitig näher und weiter von der Sonne entfernt. Und alle Teile der Welt hätten ein identisches Klima.

Die einzige Möglichkeit, unterschiedliche Jahreszeiten zu haben, besteht darin, dass die Sonne an verschiedenen Stellen entlang ihrer Länge heißer und kälter wird. Orte unterhalb des kalten Flecks würden in den Winter wechseln und dann wieder in den Sommer zurückkehren, wenn es wärmer wird. Oder die Hot- und Cold-Spots könnten fixiert werden und die Sonne könnte sich relativ zum Planeten in Längsrichtung bewegen. Wenn Sie in diesem Fall gehört haben, dass die Menschen nördlich von Ihnen gerade einen langen harten Winter hatten, wissen Sie, dass Sie als nächstes diesen langen kalten Punkt bekommen.