Ich versuche mir Wege vorzustellen, wie ein bewohnbarer, von den Gezeiten eingeschlossener Planet etwas haben könnte, das einem Tag/Nacht-Zyklus ähnelt. Schatten durch irgendwelche Monde kommen nicht in Frage.
Könnte der Planet hypothetisch eine so exzentrische und schnelle Umlaufbahn haben, dass seine Tage auftreten, wenn er sich seinem Perihel nähert, und Nächte, wenn er sich seinem Aphel nähert?
Nehmen wir also an, der Planet umkreist den Stern in 24 Stunden und hat ein 24 Stunden langes Jahr. An einem Punkt ist der Planet dem Stern so nahe, dass die Sonne hell am Himmel steht und die dem Stern zugewandte Seite einen schönen Tag erlebt. Dann, wenn das "Jahr" zu Ende geht, umkreist der Planet immer weiter und weiter weg, bis die Sonne so dunkel ist, dass es eine universelle Nacht gibt.
Ist eine solche Umlaufbahn machbar? Ich möchte, dass der Planet noch bewohnbar ist. Könnte ein Planet jemals so schnell umkreisen, selbst wenn der Stern klein ist? Gibt es eine Möglichkeit, wie dies geschehen könnte, ohne tödliche Temperaturextreme zu verursachen? Ehrlich gesagt, ist dies eine realistische Möglichkeit?
Ich weiß nicht, ob eine solche Exzentrizität angesichts eines gezeitengesperrten Planeten möglich ist. Wieso den ? Weil es eine unregelmäßige Planetenrotation bedeuten würde. Ein gezeitengebundener Planet dreht sich immer noch, die Sache ist die, dass seine Rotation die gleiche Länge wie ein Jahr hat.
Wenn Sie zu exzentrisch sind, kann der Planet seiner Sonne nicht immer von derselben Seite zugewandt sein. Wenn dies der Fall wäre, wird der Planet, während er von seiner Sonne entfernt ist, viel mehr Zeit damit verbringen, in eine Richtung zu schauen, und dann mit großer Geschwindigkeit auf das Perigäum herunterfallen, wodurch er sich schneller dreht, um die Sonne im Blick zu behalten. Das wird nicht passieren.
Die große Frage ist: Wo ist Ihre Bewohnbarkeitszone? Am einfachsten und wahrscheinlichsten ist es am „Dämmerungsring“. Wenn ja, sehen Sie sich die Antworten auf Planet Tidally-Locked to its star an, der Tag-/Nachtzyklen der Sonnenfinsternis hat?
Wenn Ihr Planet überall bewohnbar ist (mit einem ausreichend guten Wettersystem immer noch möglich), dann wird es einem gezeitengesperrten Planeten per Definition schwer fallen, Tag-/Nachtzyklen zu bekommen ... Es sei denn ...
Erinnern Sie sich an das Problem mit der Exzentrizität?
Wenn Sie zu exzentrisch sind, kann der Planet seiner Sonne nicht immer von derselben Seite zugewandt sein. (Zitat aus derselben Antwort, überprüfen)
Dann hätten Sie einen "Tag gleich Jahr"-Planeten, der nicht ganz im üblichen Sinne von den Gezeiten eingeschlossen ist, aber mit einem Wackeln, das proportional zu seiner Exzentrizität ist. Siehe die Mondlibration als Beispiel, aber mit größerem Wackeln.
Wikipedia:
Die Libration in Längengrad resultiert aus der Exzentrizität der Umlaufbahn des Mondes um die Erde; Die Rotation des Mondes führt manchmal vor und hinkt manchmal seiner Orbitalposition hinterher.
Ein Viertel (mehr oder weniger angesichts der Exzentrizität) des Planeten wird immer Tag sein (wobei die Höhe der Sonne immer noch variiert), das gegenüberliegende Viertel immer Nacht, und die anderen werden diesen Tag/Nacht-Zyklus haben.
Leider kann ich Ihnen im Moment keine Simulation anbieten, aber ich denke, es könnte ein interessantes Tag/Nacht-Muster sein, das die Tatsache hinzufügt, dass für einige Längengrade der Tag der einer Dim Sum (am Höhepunkt) sein wird, während für andere der Tag einer Dim Sum sein wird der Tag wird die Sonne am nächsten sehen (am Perigäum).
Ich werde andere darüber abwägen lassen, wie eine enorm elliptische Umlaufbahn die Temperaturen auf Ihrem von den Gezeiten gesperrten Planeten beeinflussen könnte.
Hier sind Ideen, wie man eine normalere Umlaufbahn hat und Nacht erzeugt, indem man das Licht des Sterns während eines Teils der 24-Stunden-Umlaufbahn dimmt.
Zeug im Weg. von http://news.nationalgeographic.com/2017/05/boyajian-tabby-alien-megastructure-star-dim/
Der Stern dieses Boyajian ist von Zeit zu Zeit in den Nachrichten, weil er flimmert. Wahrscheinlich ist etwas zwischen uns und ihm, und dieses Etwas blockiert das Licht. Das Bild oben ist eine plausiblere Theorie: eine Stoffwolke von einem Planeten, der explodiert ist. Dieser sieht aus wie ein Planet, der von etwas getroffen wurde. Aber Sie könnten einen außerirdischen Solar-Harvester im Weg haben; dies ist die Hypothese der "außerirdischen Megastruktur".
Große Sternenflecken Von http://www.windows2universe.org/the_universe/Stars/starspots.html
Ein aktiver roter Riesenstern, HD 12545, hat einen RIESIGEN Sternenfleck. Der einzelne Fleck bedeckt 11 % der gesamten Oberfläche des Riesensterns, der einen Radius hat, der 11,4-mal so groß ist wie unsere Sonne. Dieser gigantische elliptische Fleck bedeckt eine Fläche, die 10.000 Mal größer ist als die größten auf der Sonne beobachteten Sonnenflecken.
von https://apod.nasa.gov/apod/ap031102.html Ich bin überwältigt, dass dies keine künstlerische Wiedergabe ist, sondern ein tatsächliches Bild von einem Teleskop!
Wenn die Sonne selbst auf einer Seite dunkler wäre, könnte dies "Nacht" erzeugen, wenn der Planet diese Seite durchquert. Der große Fleck auf diesem Stern sieht groß genug aus, um die Arbeit zu erledigen. Wenn sie so groß sein können, dann können sie größer sein; Machen Sie den halben Stern zu einem dunklen Fleck.
Gezeitenverriegelung neigt dazu, Umlaufbahnen zu kreisförmigisieren . Gezeitengebundene Objekte können etwas exzentrische Umlaufbahnen haben, aber nicht für immer, es sei denn, andere Faktoren greifen ein. Ich schätze, unser Mond (Exzentrizität: 0,0549) hat seine Umlaufbahn noch nicht kreisförmig gemacht, weil 1) er sehr groß ist, 2) er vergleichsweise weit von der Erde entfernt ist, 3) die Erde nicht so groß ist. Io, der innerste von Jupiters galiläischen Monden, ist gezeitengebunden mit einer Exzentrizität von 0,0041, die nicht auf Null geht, weil sich Io in einer Doppelresonanz mit zwei äußeren Monden befindet, die ständig daran ziehen. Diese Art von Exzentrizität ist für Ihre Zwecke nutzlos.
Vielleicht könnten Sie eine von 1:1 abweichende Spin-Bahn-Resonanz in Betracht ziehen? Merkur ist mit der Sonne in einer 3:2-Resonanz gezeitengekoppelt. Er dreht sich alle zwei Umlaufbahnen dreimal und hat eine sehr exzentrische Umlaufbahn (0,206). Am Aphel ist er 50 % weiter von der Sonne entfernt als am Perihel. Das ist viel weniger Energie von der Sonne.
Eine nette Idee, aber eine exzentrische Umlaufbahn kann nicht gezeitengesperrt werden.
Wenn Sie bedenken, was es bedeutet, gezeitengesperrt zu sein :
Gezeitenverriegelung (oder erfasste Rotation) liegt vor, wenn eine Seite eines astronomischen Körpers immer einer anderen zugewandt ist. Sie wird auch als synchrone Rotation bezeichnet.
Wir wollen also einen Planeten, der immer dem Stern zugewandt ist. Dazu muss sich unser Planet mit der gleichen Geschwindigkeit drehen, mit der er sich um den Stern bewegt. Betrachten Sie das Bild unten:
Zwischen den Punkten a und b bewegt sich unser Planet trotz der gleichen Winkelentfernung schneller als zwischen den Punkten c und d . (Dies ist in einer Animation von der Wiki-Seite zu sehen ). Der Planet müsste also seine Rotationsgeschwindigkeit ändern, um von a nach b zu beschleunigen und zwischen c und d langsamer zu rotieren . Leider gibt es keine vernünftigen Mechanismen, um die Rotationsgeschwindigkeit auf diese Weise zu beeinflussen.
Andon
Fl.pf.
Emilio M Bumachar