Tag- und Nachttemperatur auf einem erdähnlichen Planeten mit längerer Rotationsdauer

HAFTUNGSAUSSCHLUSS: Diese Frage wurde auf Astronomy Stack Exchange als nicht zum Thema gehörend geschlossen, daher werde ich hier mein Glück versuchen.

Ich versuche, die klimatischen Auswirkungen des fernen Zukunftsszenarios eines erdähnlichen Planeten mit einer reduzierten Rotationsgeschwindigkeit zu verstehen, die durch die Gezeitenkopplung mit dem Mond verursacht wird (Tag-Nacht-Periode von 28 Tagen, eine Hemisphäre immer dem Mond zugewandt, die andere niemals dem Mond zugewandt).

Ich verstehe, dass Beobachtungen der Oberflächentemperatur des Mondes Tagestemperaturen von 120 °C und eiskalte Nächte von -230 °C gezeigt haben.

Wie würden die Tages- und Nachttemperaturen der gezeitenbehafteten Erde variieren?

Ich interessiere mich auch für klimatische Auswirkungen, die durch reduzierte Gezeiten, Coriolis-Kraft und erhöhte Verdunstung verursacht werden, aber dies liegt möglicherweise außerhalb des Rahmens dieser Frage und ihrer Antworten.

Antworten (2)

Dies sollte ähnlich sein wie bei Planeten, die vollständig von den Gezeiten an ihren Stern gebunden sind, da der Tag sehr lang wäre. Es gibt mehrere Artikel, die ihr Klima untersuchen. Zum Beispiel Joshi 1997 oder Joshi 2003 oder Yang 2013 . Während die Erde zwischen dem Äquator und den Polen einen Temperaturunterschied von etwa 40 K aufweist, prognostizieren diese Artikel Temperaturunterschiede von 40-70 K für gezeitengebundene Planeten mit erdähnlicher Atmosphäre.

Die Erde wäre jedoch nicht vollständig gezeitengesperrt, sie hätte nur einen sehr langen Tag. Dies könnte paradoxerweise gefährlicher für seine Bewohnbarkeit sein. Die Erde ist sehr anfällig für das Einfrieren in einen Schneeballzustand. Bei vollständiger Gezeitenverbindung mit der Sonne würde die isolierte Seite des Planeten wahrscheinlich niemals einfrieren. Bei sehr langen Tagen könnte das Einfrieren der Nachtseite jedoch das globale Einfrieren der Erde auslösen. Laut Linsenmeier 2014 sind Planeten mit hoher Schiefe weniger anfällig für Gefrieren, während Planeten mit geringer Schiefe ziemlich anfällig sind.

Die Tageslänge nach der Gezeitenverbindung mit dem Mond würde jedoch 46,8 Tage betragen, nicht 28 Tage, da sich der Mond weiter von der Erde entfernt, wenn sich die Erdrotation verlangsamt, was wiederum seine Umlaufzeit verlangsamt. An diesem Punkt wäre der Mond 1,4x weiter entfernt als jetzt.

Auch die großen Temperaturschwankungen auf dem Mond sind zu einem großen Teil auf das Fehlen der Atmosphäre zurückzuführen. Die Atmosphäre neigt dazu, solche Effekte abzuschwächen.

Werfen Sie zum besseren Vergleich einen Blick auf die Polarregionen der Erde. Im Winter und Hochsommer kann es dort sehr lange Perioden mit durchgehendem Tageslicht und durchgehender Dunkelheit geben.

Reduzierte Gezeiten hätten keinen großen Klimaeffekt (Sie hätten kleine Gezeiten von der Sonne und keine vom Mond, aber Gezeiten haben keinen großen Einfluss auf Wettermuster), eine reduzierte Corioliskraft würde jedoch zu unterschiedlichen Wettermustern führen und die Tendenz und Stärke von Sturmzellen. Meine letzte Wetterfrage könnte Ihnen dabei helfen:

Erstellen einer realistischen Weltkarte - Strömungen, Niederschlag und Klima

Das Problem bei der Verwendung unserer Stangen als Beispiel ist, dass sie zwar monatelang Sonnenlicht bekommen, aber in einem sehr niedrigen Winkel. Oberhalb des Polarkreises ist die Sonneneinstrahlung auch tagsüber mittags sehr gering.