Könnte eine Welt mit einer deutlichen Temperaturänderungslinie zwischen den Hemisphären existieren?

Ich versuche, eine Welt zu schaffen, in der eine äquatorähnliche Kluft entlang der Achse (?) des Planeten verläuft und die beiden Hemisphären ständig unterschiedliche Temperaturen aufweisen. Grundsätzlich möchte ich, dass es auf einer Seite der Welt immer wärmer ist als auf der anderen Seite und dass die Temperaturänderung beim Überqueren einer unsichtbaren „Spalte“ spürbar ist.

Ich bin kein Physiker und weiß sehr wenig über Astronomie, daher könnten meine Gedanken dazu völlig daneben liegen, aber ich dachte, dass vielleicht ein zirkumbinärer Planet mit zwei Sternen unterschiedlicher Wärmeintensität funktionieren könnte? Aber ich denke, das würde den Wechsel der Jahreszeiten stärker beeinflussen als die relativen Temperaturen der Hemisphären, ist das richtig?

Nach dem, was ich gelesen habe, verursacht der Winkel des Planeten in Bezug auf die Sonne den Unterschied in der globalen Temperatur, aber ich glaube nicht, dass dies nicht die drastische Veränderung bewirken würde, nach der ich suche. Irgendwelche Gedanken, wie ich das zum Laufen bringen könnte?

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Das klingt sehr nach einer Welt, die durch Gezeiten an ihre Sonne gebunden ist, obwohl die Temperaturunterschiede auf einem solchen Planeten ziemlich extrem wären. Haben Sie diese Option in Betracht gezogen?
Mit Hemisphären meinst du Nord und Süd? Das achsen- und äquatorähnliche Ding hat mich verwirrt. Oder meinst du irgendeinen Großkreis (z. B. einen Meridian oder etwas Schräges, das den Planeten in willkürliche Hälften teilt?)
Meine nächste Frage war ähnlich wie die von @Gryphon: Wie groß soll der Temperaturunterschied sein?
@Rafael Ja, ich habe nach einer Möglichkeit gesucht, die beiden Hälften des Planeten zu beschreiben. Entschuldigung, wenn ich die Terminologie falsch verwende, Erdwissenschaften/Physik sind wirklich nicht meine Stärke.
@Gryphon Ich hatte keinen gezeitengesperrten Planeten in Betracht gezogen, also danke für diesen Vorschlag! Allerdings hatte ich mir etwas weniger extremes erhofft. Ich möchte, dass möglichst beide Hälften der Welt bewohnbar sind.
@Morgan als Gezeitensperre wird wahrscheinlich nicht funktionieren. Hmm, wäre es in Ordnung, wenn der Effekt künstlich ist (z. B. das Produkt einer intelligenten Rasse?)
@Gryphon Ich habe darüber debattiert, dass die Linie, die die beiden Hälften des Planeten teilt, die Ursache für ein intelligentes Wesen ist, das entlang dieser Linie unter der Erdoberfläche existiert. Grundsätzlich würde das Wesen „Licht schlucken“, aber ich war mir nicht sicher, wie das die relativen Temperaturen auf beiden Seiten dieser Linie verändern würde. Auch wenn das der Fall wäre, würde es wahrscheinlich dazu führen, dass eine Seite der Welt ständig dunkel wäre, was wahrscheinlich ähnliche Probleme wie die Gezeitensperre verursachen würde, oder?
Ich dachte eher an die Linie eines gezeitengesperrten Planeten mit einem riesigen Parabolspiegel in einem leichten Winkel dahinter, um den "Nachtteil" des Planeten zu beleuchten, und es gibt einen Temperaturunterschied entlang der Linie, an der der Spiegel aufhört leuchtenden.
@Gryphon das ist eine gute Idee, ich werde mit so etwas herumspielen. Das Problem ist, dass die Menschen auf dieser Welt keinen Zugang zu moderner Technologie hätten. Ich schreibe mehr in Richtung Fantasy aus dem 17. Jahrhundert, also wären Raumfahrt und groß angelegte planetare Erfindungen wahrscheinlich nicht machbar. Aber ich mag diesen Gedankengang, danke!
Während, sagen Sie einfach, dass Aliens es getan haben. Vielleicht wurden die Außerirdischen später primitiv, a la Fall einer Geschichte vom Typ eines großen Imperiums .
Und die Außerirdischen sind jetzt Ihre Leute, die ihre Technologie wieder aufbauen.
Der Mars ist gerade so. Die Sommertemperaturen im Norden können bis zu 30 °C höher sein als im Süden. Das liegt vor allem an den Höhenmetern.

Antworten (4)

Tidal Locking ist eine feine Methode. Hier ist eine andere Methode. Asymmetrische magmatische Erwärmung.

mars getroffen https://www.reuters.com/article/us-mars-crater/giant-crater-explains-strange-shape-of-mars-idUSN2530000020080626

Ihre Welt wurde von einem großen Impaktor getroffen. Bei der Wiederverfestigung befand sich der Eisenkern des Planeten nicht mehr im Massenmittelpunkt. Ein großer Lappen aus silikatischem Material überlagert eine Hemisphäre, und was einst der Metallkern war, wird auf die gegenüberliegende Hemisphäre verschoben.

Der Metallkern leitet Wärme und stellt auch ein Substrat für Wirbelströme und ohmsche Erwärmung bereit. Der heiße Metallkern befindet sich in dieser Hemisphäre nahe der Oberfläche. Die gesamte Hemisphäre hat eine ähnliche Situation wie Island mit reichlich Erdwärme. Das ist die heiße Seite.

Die Gegenseite ist durch die darüber liegenden leichten Materialien vom Kern isoliert und weist im Wesentlichen keine geothermische Aktivität auf. Es wird minimal vom Kern und nur von der fernen und schwachen Sonne erwärmt. Das ist die kalte Seite.

Ich wollte sagen, dass du mir zuvorgekommen bist, aber deine Antwort ist viel besser und detaillierter als das, was ich posten wollte :)
Ich habe nie versucht, die viskose Kriechströmung um einen Planetenkern durch den äußeren Kern und Mantel eines Planeten zu berechnen. (Ich weiß, macht mich hier zu einem Noob.) Aber das ist sicherlich nur ein vorübergehender Zustand, wobei die Neuzentrierung in (vielleicht viel) weniger als 1000 Jahren abgeschlossen sein wird?
@Tim: Unter Verwendung des Stokes-Gesetzes , der Masse des Erdkerns (1/3 Masse der Erde) und der Gravitationskraft in der Nähe von ~ 1/2 G, dem Erdkernradius von 1220 km und 10 $ ^ {19,5 ) Pa \cdot s$ als Viskosität des Mantels (wenn Sie earthscience.SE glauben ), ergibt Geschwindigkeiten von näher 2 cm/s, also etwa 10 Millionen Mal schneller als Ihre Schätzungen (und 200 Mal schneller als meine Vermutung).
Warum sinkt der Metallkern nicht in den geometrischen Mittelpunkt des Planeten, während er noch geschmolzen ist? Dies sollte zumindest auf geologischen Zeitskalen ein sehr schneller Prozess sein. Viel schneller als der Kern kühlt ab und verfestigt sich.
Das würde also gar nicht funktionieren? Warum wird es dann so stark positiv bewertet und angekreuzt?
Weil die meisten Leute nicht rechnen.

Nehmen Sie einen Planeten wie Merkur ohne Atmosphäre und lassen Sie ihn durch Gezeiten mit dem Zentralstern verschmelzen. Wenn Sie den Terminator (die Linie, die die Tagregion von der Nachtregion trennt) überqueren, wechseln Sie schnell von „sengend heiß“ zu „die Hölle ist gefroren kalt“.

Der Mangel an Atmosphäre sorgt dafür, dass keine Wärmediffusion stattfindet.

Oder eine Atmosphäre könnte den Unterschied weniger ausgeprägt machen
@Rafael, ich bin mir nicht einmal sicher, ob auf Merkur eine Atmosphäre bestehen bleiben könnte. Aber ja, wenn es so wäre, würde es nicht so viel mischen.
Ein gezeitengebundener Planet war auch das erste, was mir in den Sinn kam - ich denke, das OP will etwas weniger Extremes als Merkur, also können Sie immer noch einen gezeitengebundenen Planeten in einem Binärsystem haben?
Merkur hat eine Atmosphäre, sie ist nur so dünn, dass man einen Spektrographen braucht, um sie zu sehen. Aber für alle praktischen Zwecke hat es keine.

TL;DR Es kann getan werden, aber es würde riesige Stürme als Ergebnis geben.

Lange Erklärung Das einzige natürliche Phänomen, das ich mir vorstellen kann und das ein solches Ergebnis hervorrufen könnte, wäre Gezeitensperre . Was im Grunde passiert, ist, dass ein Planet so nah an seinem Stern ist, dass die Schwerkraft ihn mit der gleichen Geschwindigkeit drehen lässt, mit der er den Stern umkreist, wodurch eine Seite des Planeten dauerhaft am Stern befestigt wird. Aus der Perspektive des Planeten wäre es wie eine Sonne, die sich nie bewegt. Nun, das hat seine Komplikationen, hauptsächlich die folgenden:

1.- Eine Gezeitensperre auf einem Stern wie unserer Sonne würde den halben Planeten zum Schmelzen bringen, sodass der Stern, um bewohnbar zu sein, ein roter Zwerg sein müsste: mit anderen Worten, ein sehr kleiner und kalter Stern.

2.- Selbst bei einem kleinen Stern wäre die Temperatur auf der hellen Seite sehr hoch. Nur um es ins rechte Licht zu rücken, die Sonne für einen solchen Planeten würde wahrscheinlich mindestens die Hälfte des Himmels einnehmen; Am Äquator würden die Temperaturen ausreichen, um Gestein zu schmelzen. Wahrscheinlich würde der bewohnbare Teil in der Dämmerung zwischen der dunklen Seite und der hellen Seite liegen.

3.- Aber wo wir gerade von der dunklen Seite sprechen, es wäre unglaublich kalt, eiskalter fester Sauerstoff aufgrund seines permanenten Schattens, wenn es nicht um den nächsten Punkt ginge.

4.- Sie haben Atmosphäre, und Stürme innerhalb der Atmosphäre werden hauptsächlich aufgrund von Wärmeunterschieden angetrieben. Wenn Luft heiß ist, dehnt sie sich aus; wenn es kalt ist, zieht es sich zusammen; und wenn eine kalte Luftmasse mit einer heißeren Luftmasse zusammenstößt, beginnen sie sich zu verbinden, sich auszudehnen und zusammenzuziehen bzw. etwas zu erzeugen, das Wirbelströme genannt werden, die dem, was wir einen Tornado nennen, gemeinsam sind. Auf der Erde geschieht dies, wenn die Sonne das Meer erwärmt und seine heiße Luft mit der kalten Luft von den Polen zusammenstößt, und je größer der Unterschied, desto größer die Stärke des Sturms. Nun, auf eurer Welt sprechen wir nicht nur von einem kleinen Gradienten wie hier auf der Erde. Wir sprechen von Luft, die so heiß ist wie schmelzendes Gestein, die mit Luft zusammenstößt, die kalt genug ist, um Sauerstoff zu gefrieren; es würde globale Stürme geben, die den Planeten ständig verschlingen würden und die dunkle Seite etwas wärmer und die helle Seite etwas kälter machen würden, als sie es sonst wären, aber die Luftgeschwindigkeiten wären einfach erstaunlich, wahrscheinlich in Hunderten von Meilen pro Stunde. Tatsächlich gibt es dazu einige wissenschaftliche Studien .

Das Gute an dieser Antwort ist die Betonung atmosphärischer Effekte und wie die Extreme der weltlicheren Gezeitensperre ausgeglichen werden können, jedoch zu einem Preis. Dazu bedarf es einer ganz besonderen Atmosphäre. Es kann keine Gewächshausfalle wie die Venus sein (die heißer als Merkur ist!), aber sie muss trotzdem dick genug sein, um riesige Energiemengen zu transportieren und zu verteilen. Ein Doppelsternsystem mit Gezeitenverriegelung auf einem Stern, wobei der zweite Stern viel schwächer ist, könnte helfen, die Extremität zu reduzieren. Wenn ich mich nicht irre, ist die Energie der Stürme ungefähr proportional zur Temperaturdifferenz

Die Jahreszeiten der Erde werden durch die axiale Neigung des Planeten verursacht. Im Juni ist die Nordhalbkugel um 21 Grad zur Sonne geneigt, die Südhalbkugel um 21 Grad von der Sonne weg geneigt. Das bedeutet, dass die nördliche Hemisphäre immer mehr direktes Sonnenlicht bekommt, wodurch sie sich aufheizt.

Im Laufe von etwa 25.000 Jahren präzediert die Erdachse; Der Nordpol zeigt auf verschiedene Orte am Himmel. Dies wird durch Gezeitenkräfte zwischen Erde, Mond und Sonne verursacht. In einem komplexeren Sonnensystem sollte es möglich sein, dass diese Präzession viel schneller abläuft, sodass die Achse mit der gleichen Geschwindigkeit präzediert, mit der der Planet die Sonne umkreist. Dies würde dazu führen, dass eine Hemisphäre immer zur Sonne geneigt und eine immer weg geneigt wäre; eine Sommerhalbkugel und eine Winterhalbkugel. Im Gegensatz zu einem wirklich gezeitenabhängigen Planeten haben beide Hemisphären einen Tag-Nacht-Zyklus. Die Sommerhalbkugel hat längere Tage, die Winterhalbkugel längere Nächte. Je nach Höhenlage kann es am Sommerpol Gipfel des ewigen Tageslichts oder am Winterpol Täler der ewigen Nacht geben. Die Gezeitenkräfte, die erforderlich sind, um die Präzession so schnell zu bewirken, würden zu einigen extremen Gezeiten führen. vielleicht Hunderte von Metern oder mehr. Die unausgeglichene Erwärmung würde auch zu ziemlich extremem Wetter führen, insbesondere in Äquatornähe.