Drehen Sie die Schale sowie den Scheinwerfer

Wenn sich Ihre hohle Erde um eine Achse dreht, die senkrecht zur Rotationsachse Ihres Scheinwerfers steht, werden Sie gelegentlich den gesamten Globus mit Licht bedecken. Dies ähnelt einer polaren Umlaufbahn , von der ich unten ein Bild angehängt habe:

Dies ist ein Einzelbild aus einer hervorragenden Animation bei Wikipedia Commons , das beschreibt, wie dieser Prozess funktioniert. Wir betrachten eine Umkehrung dieses Prozesses, bei der der Scheinwerfer einen Kreis innerhalb der Schale zeichnet, während sich die Schale darunter langsamer dreht. Bis der Scheinwerfer auf denselben Breitengrad zurückgekehrt ist, hat sich die Hülle gerade weit genug gedreht, um stattdessen einen neuen Bereich in den Weg zu stellen, der das Sonnenlicht empfängt. Auf diese Weise ist es möglich, jeden Zentimeter des Inneren dieser Kugel abzudecken.

Folgen

Ich mag diese Idee wirklich , weil sie viele interessante natürliche Dinge zum Nachdenken aufwirft.

Helligkeitsstufen

Lasst uns überlegen, wie sich das anfühlen würde, wenn wir auf dieser Welt wären. Unter der Annahme einer Atmosphäre und einer gewissen Streuung durch das Scheinwerferlicht würden wir erwarten, eine Art abklingende sinusförmige Leuchtkraft zu sehen. Anfangs befinden wir uns in völliger Dunkelheit, wenn wir so weit wie möglich vom Strahler entfernt sind. Wenn der Pfad immer näher kommt, sehen wir diese Art von Muster auftauchen:

Wenn der Scheinwerfer direkt über uns vorbeizieht, würden wir die maximale Leuchtkraft erreichen und wahrscheinlich von diesem Hitze- und Lichtstrahl geblendet und versengt werden. Wenn wir das überleben, würde die Leuchtkraft wieder abklingen, bis es wieder ganz dunkel ist.

Dies legt sowohl Tage als auch Jahreszeiten fest – "Tag" wäre, wenn der Scheinwerfer unseren Breitengrad bei einem lokalen Maximum kreuzt, und Nacht wäre, wenn der Scheinwerfer direkt über den Globus gerichtet ist, auf die lokalen Minima. Die Jahreszeiten wären der Längengrad des Scheinwerfers - wenn es direkt über oder in der Nähe vorbeizieht, ist es sehr warm, und wenn es 90 Grad entfernt ist, wäre es wahrscheinlich ziemlich kühl.

Wie würde der Himmel aussehen?

Der Himmel wäre hauptsächlich dunkel, mit einem einzigen Fleck beleuchteten Himmels. Ich bin mir nicht sicher, ob Ihre Weltmuschel klein genug ist, um die andere Seite zu sehen, also werde ich beide in Betracht ziehen. Wenn die andere Seite zu sehen ist, dann können Sie einen Teil des Globus zu jeder Zeit erleuchtet sehen, was wie ein Lichtfleck aussehen würde, der den Himmel durchquert – ein bisschen wie unsere Sonne. In diesem Fall würde die "Sonne" buchstäblich auf die Erde kommen, wenn sie über unseren Standort hinweggeht, was nur um eine epische Mythologie bittet. Wenn wir die gegenüberliegende Seite des Globus nicht sehen könnten, würden wir sehr dunkle Winter und sehr helle Sommer sehen, da die Atmosphäre das Licht der Sonne zerstreut und es schwierig macht, genau zu sehen, was das Licht erzeugt .

Klima

Das Interessanteste hier ist, dass aufgrund der polaren Umlaufbahn und der Tatsache, dass der Scheinwerfer jeden Tag über die Pole schwenkt, die Pole sehr warm und der Äquator ziemlich kalt wären, mit einem schönen Gefälle dazwischen. Ich habe dies im Quick-and-Dirty-Bild unten verspottet:

Wie Sie sehen können, gibt es am Pol (in der Mitte dieses Diagramms) viele Überlappungen, und einige Bereiche werden überhaupt nicht direkt berührt (in der Nähe des Rands, auch bekannt als Äquator). Dies würde das Gegenteil von Luft- und Meeresmustern bewirken, die wir auf der Erde beobachten, mit Wärmeübertragung von den Polen zum Äquator über aufsteigende, warme Luft und Wasser in der Nähe der Pole und dichte, kalte Luft und Wasser, die in der Nähe des Äquators absinken. Es würde wahrscheinlich ein Eisband um den Äquator und Tropen / Wüste in der Nähe der Pole geben.

Abschließende Gedanken

Mit Bleistift, Papier und Google kann es einige Zeit dauern, aber ich denke, dass Sie aus diesem Setup absolut ein stabiles Ökosystem und einen stabilen Planeten herausholen können. Und seine Natur eignet sich für einige sehr dramatische Handlungsstränge!

Es gibt ein paar Lösungen, die Sie hier verwenden könnten. Ich gehe davon aus, dass Ihr Scheinwerfer / Ihre Sonne eine Möglichkeit hat, ihr Licht zu lenken, um zu vermeiden, dass alle einen konstanten Tag haben.

Axiale Präzession

Angenommen, Ihr Scheinwerfer ist auf der einen Seite hell und auf der anderen dunkel, können Sie die axiale Präzession verwenden, um Tag/Nacht zu erreichen. Hier dreht sich auch die Rotationsachse für ein Objekt. So etwas sieht man bei Kreiseln, wenn sie anfangen, langsamer zu werden und stark zu "wackeln". (Auch in Planeten. Eigentlich alles, was sich dreht.)

In einem solchen Fall werden Sie feststellen, dass sich der Kreisel immer noch um eine Rotationsachse dreht, aber dann dreht sich diese Rotationsachse langsamer. Wenn sich Ihr Leuchtfeuer mit der richtigen Frequenz und in den richtigen Winkeln dreht und "wackelt", können Sie eine sehr gleichmäßige Menge Sonnenlicht auf die Innenfläche Ihrer Kugel bringen. Dadurch ergeben sich keine Jahreszeiten, sondern ein durchgängiger Tag-Nacht-Rhythmus für den Innenraum.

Um Jahreszeiten zu erhalten, könnten Sie das Licht zyklisch zur einen oder anderen Seite der Kugel driften lassen.

Variables Licht

Wer sagt, dass der große leuchtende Ball am Himmel immer an sein muss? Vielleicht werden verschiedene Teile davon "abgeschaltet", oder das Licht befindet sich in einem relativ großen "Käfig" aus Schächten, die verhindern, dass Licht herauskommt, es sei denn, das Innenlicht ist genau richtig . Dies gibt den Jahreszeiten die Möglichkeit: Zusätzlich zum Tag-Nacht-Zyklus leuchten verschiedene Flecken davon in unterschiedlichen Intensitäten.

Es macht mir verdammt viel Spaß, einigen der Vorschläge hier zu folgen, aber es scheint mir, dass eine offensichtliche Antwort darin besteht, die Niven Ring-Lösung für Tag / Nacht-Zyklen zu verwenden.

In der Ringworld-Reihe von Büchern ist die Titel-Ringworld ein solider Geländering mit einem Radius von einer AE um einen Stern. Es ist eine der größten Einzelstrukturen in der Fiktion mit mehr Oberfläche, als der Verstand bequem erfassen kann.

Es ist auch völlig künstlich.

Seine Erbauer stießen auf ein sehr ähnliches Problem wie Sie, der Stern ist immer am Mittag an jedem Teil des Rings.

Um also einen Tag/Nacht-Zyklus einzuführen, gibt es „Shadow Squares“. Riesige rechteckige Platten, die den Stern viel näher umkreisen und mit unzerbrechlichen Filamentdrähten zusammengebunden sind.

Diese dienen als Teil eines Stromerzeugungssystems und verdecken abwechselnde Bereiche des Rings. Während sie umkreisen, erfährt ein bestimmter Teil des Rings für einen Zeitraum von 30 Stunden Licht und Dunkelheit.

In Ihrem Fall könnten Sie die Sonne von rotierenden Materialbändern umgeben haben, die die Sonne für einen bestimmten Ort auf der Oberfläche abwechselnd verdecken und offenbaren, wodurch ein ähnlicher Ad-hoc-Tag/Nacht-Zyklus entsteht.

Beide Systeme haben den Vorbehalt, dass sie keinerlei Twilight haben. Abend oder Morgen sind extrem kurz und Sie können sehen, wie das Tageslicht über die Oberfläche auf Sie zukommt.

Eine speziellere Möglichkeit: Wenn die Sonne nicht in alle Richtungen strahlt, sondern eine Art Scheinwerfer ist, warum dann nicht einen zündschnurförmigen Scheinwerfer daraus machen?
Mit anderen Worten, nehmen wir an, dass die Sonne kein kreisförmiges Licht ausstrahlt, sondern eine andere Form, verlängert entlang der Nord-Süd-Achse (dh der Achse parallel zur Rotationsachse des Leuchtfeuers): diese Form hat die Form einer Lunte, so dass das Licht am Äquator breiter ist als an den Polen, wo es sich verengt, bis es zu einem Punkt wird.
Auf diese Weise wird an den Polen, selbst wenn der Umfang kürzer ist als am Äquator, der beleuchtete Bruchteil des Umfangs derselbe sein. Die Gesamtlichtmenge an einem Tag könnte also in allen Breitengraden gleich sein.