Wie wirkt sich die Umkehrung der globalen Temperaturen auf das Klima aus? Hier existiert eine Fantasiewelt, die der Erde in allen wesentlichen Punkten ähnlich ist. Abgesehen davon, dass die globalen Temperaturen umgedreht wurden; Am Äquator ist es am kältesten und an den [geografischen] Polen am wärmsten.
Nachdem ich Klimamodellierung 101 gelesen habe , bin ich, obwohl ich die Grundlagen verstehe, sehr unwissend. Würde es irgendwelche unerwarteten Folgen von invertierenden Temperaturen geben? Offensichtlich könnte man die Logik des oben genannten Blogs einfach umdrehen. Aber ich vermute, dass da noch mehr dahintersteckt, da Dinge wie die Auswirkung des Meereises auf das Klima nicht diskutiert werden.
Was sind die klimatischen Auswirkungen umgekehrter globaler Temperaturen? Vor allem solche, die nicht aus dem Blog extrapoliert werden können. Bitte erläutern Sie den wissenschaftlichen Kontext.
Apropos Weltraum: Es gibt ein unbekanntes Phänomen jenseits der Atmosphäre des Planeten, das wie ein Ring um den Äquator existiert. Dieses Phänomen lässt etwas sichtbares Licht durch, lenkt jedoch nicht sichtbares Licht vom Äquator ab und lenkt es zu den Polen. Die meiste Energie der Sonne tritt an den Polen in die Atmosphäre ein und verhält sich dann normal. Unter der Atmosphäre des Planeten existieren keine ungewöhnlichen Phänomene.
ZUM LICHT: Das Licht, das den Äquator erreicht, ist kalt. Sichtbares Licht trägt 42 % der Sonnenenergie zur Erde. Das Phänomen beugt somit nicht sichtbares Licht und etwas sichtbares Licht in Richtung der Pole.
PS: Entschuldigung für diejenigen, die nachdenklich über planetare Neigung geantwortet haben; meine Schuld für anfängliche Unvollständigkeit. Fragen sind schwer. Ich interessiere mich dafür, was mit dem Klima passiert, NICHT für irgendetwas, das rechtfertigen könnte, wie warm die Pole und kalt am Äquator sind. Der wissenschaftliche Teil handelt von unerwarteten klimatischen Effekten in dieser Hypothese.
Ich sehe hier zwei Hauptunterschiede in Bezug darauf, wie die Erde jetzt ihr Licht empfängt.
Konzentriertere / kleinere Fläche. Die Landflächen, auf die die Sonne rund um den Globus trifft, sind deutlich größer als die Fläche nur der Pole. Gleiche Energie auf weniger Fläche bedeutet also, dass die Erwärmung an den Polen intensiver sein wird.
Land! Dies funktioniert am besten, wenn Sie einen echten Globus haben, da die 2-D-Wahrnehmung etwas schwieriger ist ... aber wenn Sie einen Globus nehmen und ihn normal herumdrehen, werden Sie viel Wasser sehen, insbesondere auf der Südhalbkugel . Betrachten Sie jetzt Ihren Globus vom Nord- oder Südpol aus ... Sie werden feststellen, dass es um die Pole herum eine deutlich größere Menge an Land gibt als die riesigen Ozeane um den Äquator. Ozeane neigen dazu, das Sonnenlicht vollständig zu absorbieren, während Land mehr reflektiert ... obwohl Ihr Planet die gleiche Menge an Licht erhält, wird mehr reflektiert.
Wesentliche Änderungen davon:
Sie werden im Durchschnitt einen kühleren Globus haben, einfach weil die Landmasse mehr Sonnenlicht reflektiert als Ozeane ... was in dieser Welt Sinn macht, da die arktische Region jetzt das riesige Äquatorband und kein einfacher Pol ist.
Die thermohaline Zirkulation, der Energiefluss über die Ozeane, wird wahrscheinlich stark davon beeinflusst, und als solches würde das bestehende System wahrscheinlich nicht existieren. Letztendlich wird in diesem Aufbau eine kleinere Wasserfläche erwärmt, die Erwärmung sollte jedoch intensiver sein. Dies bedeutet, dass eine größere Intensität (mehr Energie) den Prozess antreibt, der die Energie durch die Ozeane bewegt. Ich würde tatsächlich vorschlagen, dass aus diesem Grund ein vollständig gefrorener Äquator unwahrscheinlich ist, da Meeresströmungen einige Leitungen offen halten sollten. Interessanter Handlungspunkt, wenn es eine äquatoriale Schiffspassage gab, und ich würde sagen, es ist mit den richtigen Strömungen plausibel. Äquatoriales Land würde zugefroren sein.
Wind! Ähnliche Idee wie oben, außer in der Luft. Windströmungen sollten intensiver sein, da es einen kleineren Bereich gibt, der intensiver erwärmt wird, und das sollte Windmuster viel stärker antreiben. Es ist schwer, viel mehr darüber zu spekulieren, ich könnte mir vorstellen, dass der Polar Jet äquatorialer und die Art wäre, wenn das überhaupt passiert.
Es könnte zu einem gewissen Grad eine Vereinfachung des Wetters geben ... Sonne trifft auf Pole, Wasser verdunstet, bildet Wolken, bewegt sich in Richtung Äquator, trifft auf kalte Luft und Schnee, wiederhole ... Luft von den Polen hat nicht gerade viel Platz zum Ausweichen .
Die Arktis hat Land, das ihre Bildung verhindern wird ... aber es besteht eine gute Chance, dass der antarktische Kontinent einen starken Windring um sich herum entwickelt, der immer präsent ist, genau wie ein Jetstream.
Ich bin mir nicht sicher, warum die Prämisse so viel Gegenwind bekommt. Ist es so unglaublich?
Der Äquator ist heiß, weil er mehr direkte Sonne bekommt. Wenn die Erde so geneigt wäre, dass die Pole der Sonne zugewandt wären, würden die Pole mehr Sonne bekommen. Und sei heiß.
Von Quora :
Aus dem Universum heute :
Während man sich die restlichen Planeten im Sonnensystem wie Kreisel vorstellen kann, ist Uranus eher wie ein rollender Ball, der um die Sonne kreist. Während der uranischen Sonnenwende ist ein Pol ständig der Sonne zugewandt, während der andere Pol abgewandt ist. Nur ein dünner Streifen der Oberfläche von Uranus erfährt irgendeinen Tag-Nacht-Zyklus. Die Pole von Uranus erfahren 42 Jahre ununterbrochenes Sonnenlicht und dann 42 Jahre ununterbrochene Dunkelheit. Während der Tagundnachtgleiche auf Uranus ist der Äquator des Planeten der Sonne zugewandt und erfährt daher Tag/Nacht-Zyklen, wie wir sie hier auf der Erde haben.
Da sind also deine gerösteten Stangen. Uranus-Stil. Eine warme pro Saison, stimmt. Ich frage mich, ob Sie der Kugel eine andere Rotationsachse geben könnten, um die Pole öfter um die Sonnenseite zu schwingen ...
Bezüglich des Äquators: Machen Sie ihn kalt, indem Sie ihn hoch machen. Breitengrad und Höhe sind beides Wege, wie es auf der Erde kälter wird. Squash den Planeten, so dass der Äquator auf einem Höhenrücken reitet. Ecuador liegt auf dem Äquator. Es wird kalt.
Von hier .
Höher ist kälter.
"Könnte das passieren" ist eine berechtigte (und ziemlich coole) Frage. Aber wie gesagt, die Frage, wie ich sie jetzt sehe, ist "an welche Dinge habe ich nicht gedacht, die passieren würden, wenn ...". Ich lerne hier noch die Regeln, aber ich nehme an, Offenheit in diesem Ausmaß ist verpönt.
Ich denke, dass Sie wahrscheinlich ähnliche Wettermuster wie die Erde haben würden, außer dass die Strömungen in die entgegengesetzte Richtung gehen würden.
Heiße Luft würde sich an den Polen ausdehnen und nach Süden strömen. Der Coriolis-Effekt würde dazu neigen, diesen Abwärtsstrom entgegen der Rotation des Planeten zu drehen. Schauen Sie sich die Windbänder der Erde an und machen Sie einfach das Gegenteil, und dann hätten Sie allgemeine Wettermuster. Wenn es nicht jemand besser weiß, stelle ich mir vor, dass der Jetstream derselbe wäre, also schauen Sie sich an, wie die Dinge wirbeln könnten, wenn sich die vorherrschenden Winde dem Jetstream nähern.
Wasserströme wären anders. Wasser dehnt sich nicht viel aus, aber es dehnt sich genug aus, dass schwereres Wasser unter wärmeres Wasser sinkt. Manchmal kehren Meeresströmungen zurück, indem sie den Ozean umrunden, und manchmal kehren sie zurück, indem sie einfach den Weg zurückgehen, den sie in einer anderen Tiefe gekommen sind. Die Richtung der oberen und unteren Strömungen wäre also entgegengesetzt, aber die kreisförmige Richtung sollte dieselbe sein.
Wenn es keine Landmasse gibt, die einen Pol bedeckt, hat es wahrscheinlich einen permanenten Hurrikan. Wenn es eine Landmasse gibt, hat sie wahrscheinlich eine zentrale Wüste, die in einem Jahrzehnt fast keinen Regen bekommt (die feuchte Luft würde dazu neigen, um das Zentrum zu zirkulieren). Aufgrund dieses Effekts hat die Antarktis ohnehin eine der trockensten Wüsten.
Das ist vielleicht nicht ganz möglich, aber sicherlich gut genug für Fantasy oder Science-Fantasy oder auch nur Soft-Sci-Fi.
Bringen Sie einen Mond in eine ziemlich enge Umlaufbahn. Dieser Mond hat viel Aktivität, sei es von Kryovulkanen, von klassischer vulkanischer Aktivität oder von etwas anderem.
Der Mond ist klein genug, dass regelmäßig heftig herausgeschleudertes Material aus seiner Atmosphäre entweicht, das sich entlang seiner Umlaufbahn zu einem diffusen Ring formt, der ungefähr mit dem Äquator des Planeten übereinstimmt. Dieser Materialring blockiert eine beträchtliche Menge an Sonnenstrahlung, was den normalen Unterschied in der von der Sonne verfügbaren Wärme zwischen den Polen und dem Äquator mehr als ausgleicht.
Dieser Planet ist seiner Sonne etwas näher als die Erde, sodass die Pole eigentlich ziemlich warm sind und der Äquator wahrscheinlich eine sonnengebräunte Höllenlandschaft wäre, wenn es den Wolkenring nicht gäbe.
Es ist keine schlechte Frage, aber wie @AlexP erwähnt, gibt es keine wissenschaftlich genaue Methode, um das zu bekommen, was Sie wollen.
Einfach ausgedrückt ist die Sonne die dominierende Kraft auf das Klima. Unabhängig von der Zusammensetzung Ihrer Atmosphäre oder dem Ausmaß der vulkanischen Aktivität können Sie die überwältigende Kraft der Sonne einfach nicht überwinden.
Dass die Temperaturen auf einem Planeten umgedreht sind, ist einfach nicht plausibel.
Dieser XKCD-Was-wäre-wenn-Eintrag ist relevant. Es diskutiert den Einfluss der Sonne in Bezug auf die Schwerkraft und nicht auf die Temperatur, aber konzeptionell gibt es eine gute Vorstellung von der Skala, mit der Sie arbeiten.
Dieser Artikel der NASA kann ebenfalls hilfreich sein.
Natürlich setzt dies alles eine erdähnliche Welt voraus ... es gibt einige seltsame Situationen, die Sie näher bringen könnten, aber egal was, die Pole können nur bei niedrigen Temperaturen gleichmäßig erhitzt werden ... obwohl Sie hypothetisch eine heiße bekommen könnten und ein kalter ... in einem definitiv nicht erdähnlichen Setup.
Stellen Sie sich das vor, einen Planeten ohne axiale Neigung, nahe genug an der Sonne, dass die Pole schön warm sind. Der Äquator wäre normalerweise glühend heiß, aber etwas blockiert das Sonnenlicht ganz oder teilweise in Breiten um den Äquator, sodass es am Ende kühler wird. Je weiter man nach Süden kommt, desto heißer wird es, bis die Filterung einsetzt.
Das ist also eine Möglichkeit, dem Vorschlag nahe zu kommen. Vermutlich würde die warme Luft noch aufsteigen und sich von dort ausbreiten. Der Äquatorbereich wäre das größte Kühlluftvolumen, daher würde ich erwarten, dass sich der Großteil der aufsteigenden Luft in diese Richtung bewegt.
Nun, rein physikalisch würde Coriolis https://en.wikipedia.org/wiki/Coriolis_force#Applied_to_the_Earth immer noch genauso funktionieren. Sie hätten immer noch Hadley-Zellen, aber sie wären in Richtung https://en.wikipedia.org/wiki/Hadley_cell invertiert .
Davon abgesehen ist es viel schwieriger, hier über das Klima zu sprechen, da die Sonne einen massiven Einfluss auf das Klima in einem Gebiet hat. Unter der Annahme, dass der Planet auf seiner Achse direkt auf die Sonne gerichtet und gezeitengesperrt ist, hätten Sie einen heißen Pol, den Äquator mit einem starken Temperaturgradienten von Dunkel-Licht und den anderen Pol, der gefroren ist. Es gibt im Grunde keine Orientierung, wo der Planet heiße Pole und einen kalten Äquator haben könnte, daher ist es schwierig, darüber hinaus eine Erklärung zu geben. Genauso wichtig ist die Sonneneinstrahlung für Klimafragen.
Wenn Sie diese Umkehrung erreichen könnten, besteht ein wesentlicher Unterschied darin, dass es zwei lebensfähige Zonen (des Breitengrads) geben würde, die durch eine breite, wahrscheinlich unpassierbare Äquatorialzone (Eis, Schneestürme, Raubtiere, die Eisbären entsprechen, usw.)
Also – abgesehen von zähen Sporen, Samen und gelegentlichen glücklichen Helden – können die beiden bewohnbaren Banden sehr wohl getrennte Ökologien haben (außer Luft) und ihre Leute haben möglicherweise keine Kenntnis von der anderen Zone, außer in Geschichten und Legenden . Möglicher Stoff für Geschichten, hoffe ich.
Ich denke, dass es theoretisch möglich ist, dass eine reale Welt ein sehr ähnliches Klima hat, warm an den Polen und kalt am Äquator. Leider kann ich keine Klimasimulationen für Sie durchführen, aber vielleicht finden Sie jemanden, der das kann.
Es gibt Spekulationen, dass die Erde vor Hunderten von Millionen Jahren fast vollständig mit Eis und Schnee bedeckt gewesen sein könnte, so dass es theoretisch möglich ist, dass die Tropen der Erde ein sehr kaltes Klima haben.
Das Problem besteht darin, die Tropen des Planeten kalt zu machen, während die Pole gleichzeitig warm sind. Und meine Lösung wird es Ihren Lesern unmöglich machen, zu ignorieren, dass sich der Schauplatz auf einem fremden Planeten in einem anderen Sonnensystem befindet. Aber Fantasy-Geschichten können auf fremden Planeten im Weltall genauso spielen wie auf der Erde oder auf flachen Welten oder in seltsamen Umgebungen, die nie erklärt werden, die so viel über die Ränder der Karten hinaus haben, dass die Leser nicht wissen, ob sie es tun befinden sich auf Kugelplaneten oder flachen Scheiben.
Sie haben vielleicht schon von der bewohnbaren Zone um einen Stern gehört, einer Zone, in der ein erdähnlicher Planet, wenn er dort umkreist, die richtige Menge an Licht und Strahlung vom Stern erhält, um die für das Leben notwendigen Temperaturen zu haben.
Sterne, die viel massereicher und heller als die Sonne der Erde sind, würden ihren gesamten Wasserstoffbrennstoff viel zu schnell verbrennen, als dass ihre Planeten für Menschen bewohnbar werden oder sich intelligentes Leben entwickeln könnte. Glücklicherweise sind die meisten Sterne rote Zwergsterne, die Billionen von Jahren überdauern können. Leider sind die bewohnbaren Zonen um schwache rote Zwergsterne so nah an den Sternen, dass Planeten, die sie umkreisen, durch Gezeiten an ihre Sterne gebunden würden.
Ihre Tage würden ihren Jahren in der Länge entsprechen. Eine Seite eines solchen Planeten würde immer dem Stern zugewandt sein und sich in ewigem Tag und Hitze befinden, und die andere Seite würde immer vom Stern abgewandt sein und sich in ewiger Nacht und Kälte befinden. Und Astrobiologen haben sich gefragt und ausgerechnet, ob in einer solchen Welt Leben möglich wäre. Daher weiß niemand, ob lebenstragende Planeten in den bewohnbaren Zonen roter Zwergsterne kreisen können.
Als zum ersten Mal Planeten entdeckt wurden, die andere Sterne umkreisten, waren die ersten sehr groß, oft mehrmals so groß wie Jupiter, und kreisten nahe an ihren Sternen, oft nahe genug, um von der intensiven Hitze und dem Licht ihrer Sterne geröstet zu werden. Solche Welten wurden als "heiße Jupiter" bekannt.
Und Astrobiologen erkannten, dass, wenn ein „heißer Jupiter“ in der bewohnbaren Zone eines schwachen Roten Zwergs kreisen würde, alle seine Monde, falls vorhanden, gezeitenabhängig mit dem „heißen Jupiter“ verbunden wären, den sie umkreisten, und nicht mit dem Stern, den der „heiße Jupiter“ umkreist. Daher würden sie nicht immer ein Gesicht auf den Stern richten. Stattdessen würden sie ein Gesicht immer auf den "heißen Jupiter" richten und mehr mehr weniger normale Tage und Nächte haben.
Und es ist möglich, dass einige Monde, die "heiße Jupiter" umkreisen, mehrmals so groß sind wie die größten Monde in unseren Sonnensystemen und damit groß genug, um bewohnbare Planeten zu sein und Leben zu haben. Daher ist es möglich, dass bewohnbare Exomonde in Planetengröße, die „heiße Jupiter“ umkreisen, die rote Zwergsterne umkreisen, so häufig vorkommen wie bewohnbare Planeten, die andere Sterne umkreisen.
Und das ist wichtig, weil ich nicht weiß, wie groß die Umlaufbahn meines hypothetischen Planeten mit wärmeren Polen und kälterem Äquator sein muss. Es ist sehr gut möglich, dass es ein viel kürzeres Jahr als die Erde haben und sehr nahe um einen roten Zwergstern kreisen muss, und dann muss es ein bewohnbarer Exomond eines Riesenplaneten sein, anstatt ein bewohnbarer Planet selbst zu sein um nicht durch Gezeiten an seinen Stern gebunden zu werden.
Die meisten Planeten in unserem Sonnensystem drehen sich mit einer Rotationsachse, die fast senkrecht (im rechten Winkel oder 90 Grad) zu der Ebene steht, in der sie die Sonne umkreisen. Die Rotationspole von sechs Planeten sind zwischen 0,0 Grad (Merkur) und 28,8 Grad (Neptun) von einer solchen erwarteten rechtwinkligen Position geneigt. Und die meisten Monde im Sonnensystem haben ihre Rotationsachse um neunzig Grad von ihren Orbitalscheiben entfernt.
Daher wird erwartet, dass die meisten extrasolaren Planeten um Pole rotieren, die nahezu senkrecht zu ihren Bahnebenen stehen. Aber es wird einige Ausnahmen geben, wie die beiden Planeten in unserem Sonnensystem, die keine solchen Rotationspole haben. Die Venus dreht sich mit einer Neigung von 177 Grad fast genau rückwärts von der normalen Position, und Uranus dreht sich mit einer Neigung von 97 Grad und dreht sich somit fast genau in seiner Bahnebene.
Somit hat Uranus in seinem Jahr von 84,01 Erdenjahren sehr seltsame Jahreszeiten. Nicht, dass solch seltsame Jahreszeiten auf einem so kalten Gasriesenplaneten und seinen Monden eine große Rolle spielen würden. Aber auf einem Planeten in der bewohnbaren Zone, dessen Rotationsachse um einen ähnlichen Betrag geneigt ist, würden sie eine große Rolle spielen.
Stellen Sie sich einen bewohnbaren Planeten vor, der in der bewohnbaren Zone seines Sterns umkreist, mit einer um 90 Grad geneigten Rotationsachse und damit fast in der Ebene, in der der Planet seinen Stern umkreist.
In Staffel A könnte die nördliche Hemisphäre fast genau auf ihren Stern gerichtet sein. Somit wäre die nördliche Hemisphäre im konstanten Tageslicht und würde sich die ganze Zeit aufheizen, besonders die Polarregionen, die das Licht fast senkrecht nach unten bekommen würden. Die äquatorialen Regionen würden kein sehr intensives Sonnenlicht bekommen, da es sehr nah, fast parallel zum Boden, einfallen würde, und alle Erhebungen würden sehr lange kalte Schatten werfen.
Die südliche Hemisphäre würde sich in ständiger Nacht abkühlen. Anders als die Eingeborenen der nördlichen Hemisphäre könnten alle Menschen in der ständigen Dunkelheit beobachten, wie sich die Sterne bei jeder vollen Umdrehung des Planeten um 360 Grad drehen.
Saison B. Der Planet befindet sich seit Saison A in einer Umlaufbahn von 90 Grad. Herbst auf der Nordhalbkugel und Frühling auf der Südhalbkugel. Jetzt würden die äquatorialen Regionen tagsüber direkt zum Stern und nachts direkt von ihm weg zeigen. Sowohl die nördliche als auch die südliche Hemisphäre hätten ebenfalls abwechselnde Tage und Nächte. Die Nordhalbkugel würde sich abkühlen und die Südhalbkugel würde sich erwärmen. Jeder auf der ganzen Welt konnte die Zeit am Tag am Stand der Sonne und am Tag an der Position der Sterne und Sternbilder ablesen.
Wenn die äquatorialen Regionen große Höhen und dünne Luft und vielleicht Schnee und Eis auf dem Boden hätten, um das Licht zurück in den Weltraum zu reflektieren, würden sie sich in dieser Zeit möglicherweise nicht sehr erwärmen.
Saison C. 180 Grad Umlaufbahn von Saison A. Das genaue Gegenteil von Saison A. Nördliche Hemisphäre Winter und konstante Nacht und Südhemisphäre Sommer und konstanter Tag. Die äquatorialen Regionen erhalten Licht in sehr niedrigen Winkeln, das sie nicht sehr stark aufheizt, diesmal von der Südseite und nicht von der Nordseite.
Saison D. 270 Grad Umlaufbahn von Saison A. Das genaue Gegenteil von Saison B. Frühling auf der wärmenden nördlichen Hemisphäre und Herbst auf der kühlenden südlichen Hemisphäre.
Jetzt würden die äquatorialen Regionen tagsüber direkt zum Stern und nachts direkt von ihm weg zeigen. Sowohl die nördliche als auch die südliche Hemisphäre hätten ebenfalls abwechselnde Tage und Nächte. Die Nordhalbkugel würde sich erwärmen und die Südhalbkugel abkühlen. Jeder auf der ganzen Welt konnte die Zeit am Tag am Stand der Sonne und am Tag an der Position der Sterne und Sternbilder ablesen.
Und es könnte Zwischensaisons des Wandels geben. Saison AB zwischen A und B, Saison BC zwischen B und C, Saison CD zwischen C und D und Saison DA zwischen D und A. Während dieser Jahreszeiten würde jeder Teil des Planeten mindestens ein bisschen Tag und mindestens ein bisschen Nacht bekommen .
Wenn der Planet einen ziemlich großen und hellen Stern wie die Sonne umkreisen würde, könnte jede der acht Jahreszeiten mindestens einen Erdmonat dauern.
Aber wenn das Jahr des Planeten so lange dauert wie ein Marsjahr von 1,88 Erdjahren oder ein Erdjahr oder sogar ein Venusjahr von 0,62 Erdjahren, könnten die Sommer an den Polen zu heiß werden und die Winter an den Polen könnten zu heiß werden zu kalt. Sie scheinen zu wollen, dass beide Pole das ganze Jahr über wärmer bleiben als der Äquator.
Die polaren Temperaturextreme können durch Meeresströmungen und Winde gemildert werden, die Wärme aus wärmeren Regionen in kühlere Regionen transportieren. Doch auf der Erde reicht das nicht aus, um in vielen Regionen große Temperaturschwankungen zu den Jahreszeiten zu vermeiden.
Daher sollten die acht vorgeschlagenen Jahreszeiten auf diesem Planeten sehr kurz sein, um extreme Temperaturanstiege und -abfälle an den Polen zu verhindern. Ich schätze, dass jede Jahreszeit ungefähr zwei bis vier Tage auf dem Planeten dauern könnte, was jedes Jahr ungefähr sechzehn bis zweiunddreißig Tage auf dem Planeten dauern würde.
Und bei einer so kurzen Umlaufbahn muss der Planet ein Exomond sein, der einen heißen oder zumindest warmen Jupiter-ähnlichen Planeten umkreist. Wenn es sich um einen einsamen Planeten handelt, werden die Gezeitenkräfte des nahen Sterns seine Rotationsachse allmählich ändern, bis sie fast in einem senkrechten 90-Grad-Winkel zur Umlaufbahnebene des Planeten steht. Und es wird die Rotation des Planeten verlangsamen, bis der Tag des Planeten die gleiche Länge wie sein Jahr hat, und dann die Rotationsperiode sperren. Dies wird nur Millionen von Jahren in der frühen Geschichte des Planeten dauern, lange bevor sich die ersten einzelligen Lebensformen entwickeln.
Es sei denn, der Planet ist ein Exomond und wird durch den Planeten, den er umkreist, gezeitengesperrt und vor den Gezeiten des Sterns geschützt – und behält so seine ungerade Rotationsachse bei, bis sich intelligentes Leben entwickelt, genau wie die Monde von Uranus in der axialen Neigung von Uranus eingeschlossen sind.
Der Artikel „Exomoon Habitability Constrained by Illumination and Tidal Heating“ diskutiert die Faktoren, die die Bewohnbarkeit hypothetischer Exomonde beeinflussen.
Es wurde gezeigt, dass die längstmögliche Tageslänge eines Satelliten, die mit Hill-Stabilität vereinbar ist, etwa P p / 9 beträgt, wobei P p die Umlaufzeit des Planeten um den Stern ist (Kipping, 2009a).
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3549631/ 1
Daher wird angenommen, dass das Jahr des Planeten und seines bewohnbaren Exomonds, wenn sie ihren Stern umkreisen, mindestens neunmal so lang sein muss wie der Tag und der Monat (oder Tag/Monat) des Exomonds. Da ich vorgeschlagen habe, dass der Exomond acht haben könnte Jahreszeiten, wenn sie gleich lang sind, dauern sie jeweils mindestens 1,125 Tage/Monate des Exomonds.
Ein weiterer möglicher Vorteil eines Exomonds mit einer Uranus-ähnlichen Neigung seiner Rotationsachse ist, dass die Gezeitenerwärmung eines Exomonds eine Polregion während ihres langen Winters warm halten kann.
Andererseits können wir uns Szenarien vorstellen, in denen ein Mond nur durch Gezeitenerwärmung bewohnbar wird. Wenn der Wirtsplanet eine ähnliche Neigung wie Uranus hat, wird eine Polarregion für die Hälfte der Umlaufbahn um den Stern nicht beleuchtet. Eine moderate Erwärmung durch Gezeiten von einigen zehn Watt pro Quadratmeter könnte gerade ausreichen, um ein Ausfrieren der Atmosphäre zu verhindern. Oder wenn der Planet und sein Mond ihren Wirtsstern etwas außerhalb des IHZ umkreisen, dann könnte eine Gezeitenheizung notwendig sein, um den Mond überhaupt bewohnbar zu machen. Gezeitenerwärmung könnte auch eine langlebige Plattentektonik antreiben und dadurch die Bewohnbarkeit des Mondes verbessern (Jackson et al., 2008). Ein Beispiel ist der Jupitermond Europa, wo die Sonneneinstrahlung schwach ist, aber die Gezeiten genügend Wärme liefern, um einen unterirdischen Ozean aus flüssigem Wasser zu erhalten (Greenberg et al., 1998; Schmidt et al., 2011). Auf der anderen Seite kann eine zu starke Gezeitenerwärmung den Körper aufgrund verstärkter vulkanischer Aktivität unbewohnbar machen, wie es auf Io beobachtet wird.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3549631/ 1
Die synchronisierten Rotationsperioden mutmaßlicher Exomonde der Erdmasse um Riesenplaneten könnten im gleichen Bereich liegen wie die Umlaufzeiten der galiläischen Monde um Jupiter (1,7–16,7 d) und wie die Umlaufzeit von Titan um Saturn (≈16 d) (NASA/ Ephemeriden des JPL-Planetensatelliten)4.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3549631/ 1
Die Autoren führen die Länge eines Tages/Monats eines Exomonds nicht als einen Faktor auf, der seine Bewohnbarkeit beeinflusst, daher könnten wir im Moment davon ausgehen, dass ein bewohnbarer Exomond eine Rotationsperiode oder einen Tag/Monat von etwa 1,7 bis 16,7 Erdentagen haben könnte.
Somit könnte das Jahr eines bewohnbaren Exomonds, der mindestens 9-mal so lang sein sollte wie sein Tag/Monat, mindestens 15,3 bis 150,3 Erdentage lang sein. Aber wahrscheinlich kürzer als die 224,7 Erdtage der Venus oder sogar die 88,0 Tage des Merkur.
Ich schlug vor, dass jede der acht Jahreszeiten des Exomonds zwei bis vier Tage des Exomonds dauern könnte, und somit könnte das Gesamtjahr etwa 27,2 bis 534,4 Erdtage umfassen.
Daher sollte das Jahr des Exomonds etwa 27,2 bis 150,3 Erdtage betragen und wahrscheinlich im kürzeren Teil dieses Bereichs liegen.
Die Eingeborenen der Seite des Exomonds, die dem Planeten zugewandt ist, sollten einen großartigen Blick auf den Planeten und alle inneren Monde oder Ringe haben, die er haben könnte. Vom Planeten reflektiertes Sternenlicht sollte ihre Seite sehr gut beleuchten und könnte sie sogar deutlich wärmer machen als die andere Seite.
Die Eingeborenen auf der anderen Seite des Exomonds wissen möglicherweise nicht einmal, dass der Planet existiert.
Hinzugefügt am 04.06.2017
Iapetus, ein viel kleinerer Saturnmond als der hypothetische Exomond, hat eine große äquatoriale Wölbung mit Abmessungen von 746 mal 746 mal 712 Kilometern und einen äquatorialen Kamm, der drei Viertel um den Mond herum verläuft, wodurch er wie eine Walnuss aussieht. Der Äquatorialkamm ist etwa 20 Kilometer (12,42 Meilen) breit und 13 Kilometer (8,07 Meilen) hoch.
Wenn der Exomond einen so hohen äqatorischen Kamm hätte, würden Winde, die warme, feuchte Luft während der Jahreszeit A und der Jahreszeit C dorthin tragen, an seinen Hängen regnen und / oder schneien. Wenn der Kamm von hohen Plateaus wie Tibet umgeben wäre, wäre der Niederschlag Schnee, der sich anhäufen und zu Eis werden könnte. Daher könnten die Äquatorregionen voller Gletscher und Eisschilde sein, die das Licht des Sterns zurück ins All reflektierten und sich nie erwärmten.
AlexP
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