Über die Bewohnbarkeit der Nachtseite eines Gezeitenplaneten

Wenn ein erdähnlicher Planet durch Gezeiten an einen Sirius A ähnlichen Stern gebunden wäre, in welcher Entfernung vom Stern könnte die Nachtseite flüssiges Wasser haben, möglicherweise mit einer durchschnittlichen Temperatur von etwa 10 ° C auf der Nachtseite?

Hallo G-Temez. Willkommen bei Worldbuilding SE. Sie stellen verschiedene Fragen, und es wäre besser, sich auf eine nach der anderen zu konzentrieren. Sie können später jederzeit weitere Fragen stellen.
BEARBEITEN: Fragen zum Satelliten eines solchen Planeten entfernt, damit sich die Antwortenden auf die Hauptfrage konzentrieren können.
Die Antwort auf die richtige Entfernung, die Sie suchen, hängt stark von mehreren Faktoren ab. Der vielleicht wichtigste für diese Frage ist, wie dicht die Atmosphäre ist und wie sie sich im Allgemeinen zusammensetzt. Je dichter die Atmosphäre, desto besser wird die Wärme auf die Nachtseite übertragen. Wenn der Planet also eine doppelt so dichte Atmosphäre hat, ist es viel einfacher, diese Nachtseite auf eine angenehme Temperatur zu bringen. Auch eine Temperaturinversion in der oberen Atmosphäre würde helfen. Ohne konkrete Angaben kann ich aber keine genaue Antwort geben.

Antworten (2)

Siehe auch Physics SE und Space SE mit derselben Antwort.

Eine faszinierende Präsentation über die SETI-Seminarreihe geht über von Gezeiten gesperrte Welten und legt die Vermutung zur Ruhe, dass die Tag- und Nachtseiten extrem und unwirtlich sind.

Die Situation kann erheblich erschwert werden durch

  • ungerade halbe Vielfache der Spin-Bahn-Synchronisation, wie Merkur
  • Exzentrizität
  • Neigung der Bahnebene
  • Axiale Neigung

Kurz gesagt, Sperren bedeutet nicht, dass sich die Sonne nicht bewegt; Situationen wie Merkur sind in der Tat die Norm, und die Anwesenheit anderer Riesenplaneten kann eine nahe felsige Welt in einen Zustand mit sowohl hoher Neigung als auch Exzentrizität treiben, und Exzentrizität führt dazu, dass ungerade halbe Rotationen bevorzugt werden.

Im Extremfall kann die Gesamteinstrahlung auf das gleiche Maß ausgemittelt werden wie in einer unverschlossenen Welt wie der unseren. Und es braucht viel weniger, um die Temperatur auf ein vernünftiges Maß zu mitteln.

Sirius A ist 25-mal leuchtender als die Sonne, hat aber weniger als den doppelten Durchmesser und ist nur 250 Millionen Jahre alt.

Ein Planet in der Nähe würde tatsächlich gebacken werden. Im Gegensatz zu Merkur und dem Trend, herauszufinden, wie solche Planeten gleichmäßiger beleuchtet werden könnten, möchten Sie wirklich, dass es mit einer permanenten Nachtseite verschlossen ist.

Beachten Sie, dass sogar Merkur Eis in permanenten Schatten hat. Der Schlüssel ist, keine Atmosphäre zu haben. Das bedeutet auch kein flüssiges Wasser.

Betrachten Sie einen unterirdischen Grundwasserleiter. Wenn der Planet eine feste Tag- und Nachtseite hat, muss der Platz für flüssiges Wasser nicht genau am Antisolpunkt sein. Es kann um Mitternacht gefroren sein und einen "genau richtigen" Gürtel in einiger Entfernung zwischen heiß und kalt haben.

Das Vorhandensein solcher Temperaturgradienten hängt von der Zusammensetzung des Gesteins und seiner Wärmeleitung ab. Sie haben also eine beträchtliche Flexibilität, damit es (plausibel) genau richtig herauskommt.

Ich mache mir mehr Sorgen, dass eine felsige Welt noch keine Zeit gehabt hätte, sich abzukühlen und eine feste Kruste zu bilden. Das ist eher eine schwierige Mathe-Physik-Frage.

Ich bin mir jedoch nicht sicher, was Sie mit ungeraden halben Vielfachen meinen. Was die Exzentrizität der Umlaufbahn betrifft, würde ich einen erdähnlichen Wert wie 0,01 wählen, aber ich gehe davon aus, dass eine geringere Exzentrizität eine "stabilere" Gezeitensperre ermöglicht, ein Punkt, an dem ich mich irren könnte. Was die Neigung betrifft, nehme ich an, dass Sie sich auf die axiale Neigung zur Bahnebene beziehen, für die ich einen Wert von 6,69 angeben würde, genau wie beim Mond.

Wenn es um die Bewohnbarkeit eines gezeitenabhängigen Planeten geht, sind Temperaturen nur EINE der vielen Variablen, von denen jede eine entscheidende Rolle dabei spielt, ob eine langfristige Lebenserhaltung auf dem Planeten möglich ist oder nicht. Hier ist eine Liste:

1- Temperatur

Wie in Ihrer Abfrage dargestellt, ist die Temperatur einer der Schlüsselfaktoren, die die Bewohnbarkeit eines Planeten bestimmen (gezeitengebunden oder nicht). Die Temperatur auf der Nachtseite des Planeten würde abhängen von:

a. Zusammensetzung und Dicke der Atmosphäre. Mit "Dicke" meine ich, wie weit sich die Atmosphäre über die Kruste des Planeten erstreckt. Mit Zusammensetzung meine ich speziell das Vorhandensein von Treibhausgasen. Man könnte sagen, dass Temperatur auf der Nachtseite = Dichte der Atmosphäre x Verhältnis von Treibhausgasen

b. Vorhandensein aktiver Vulkane auf der Nachtseite. Dies sollte selbsterklärend sein. Die vulkanische Aktivität erfüllt langfristig die Aufgabe, die Kruste eines Planeten aufzuheizen.

c. Vorhandensein großer Gewässer (Ozeane) auf dem Planeten. Große Gewässer leisten hervorragende Arbeit bei der Reduzierung der Temperaturunterschiede zwischen zwei Zonen. Wenn es auf dem Planeten einen riesigen Ozean gibt, der sich zu beiden Seiten (Tag und Nacht) erstreckt, wäre der Temperaturunterschied auf diesen Seiten viel geringer, als wenn es sich um einen Wüstenplaneten (ohne Wasser) handeln würde.

2- Ewige Windgeschwindigkeit

Saisonale Stürme und Stürme sind eine Sache, aber wenn Sie einen großen Temperaturunterschied zwischen zwei Seiten eines PLANETEN haben, werden die Dinge schrecklich chaotisch. Wir sprechen von Strudeln, Zyklonen und Dünen mit Geschwindigkeiten von über 1000 km/h. Denken Sie zu Referenzzwecken daran, dass ein Hurrikan/Zyklon mit einer Windgeschwindigkeit von mehr als 350 km/h normale Betonhäuser in Stücke reißen würde. Stürme mit mehr als 600 km/h würden Metallstrukturen (wir sprechen hier von Stahl) verbiegen und zerbrechen. Windgeschwindigkeiten über 800 km/h möchte ich hier nicht diskutieren. Allein der Gedanke lässt mich erschaudern. Sie sollten über den riesigen roten Fleck auf Jupiter lesen, um zu verstehen, was ich meine. All diese schrecklichen Wirbel werden aufgrund von Temperaturunterschieden erzeugt.

3- Erneuerbare Nahrungsquelle

Die Nachtseite eines Planeten bedeutet kein direktes Sonnenlicht. Kein direktes Sonnenlicht bedeutet keine Photosynthese. Keine Photosynthese bedeutet keine grünen Pflanzen. Keine grünen Pflanzen bedeutet keine Pflanzenfresser. Keine Pflanzenfresser bedeuten kein Hammel, Rind oder Huhn. Keine Photosynthese bedeutet auch kein Weizen, Reis, Mais, Gerste, Pizza, Nudeln, Schokoladenkuchen ... Sie müssen eine Basis für die Nahrungskette entwickeln. Eine Nahrungskettenbasis ist etwas, das Nahrung für andere erzeugt und sie selbst zu Nahrung macht. Auf unserem Planeten Erde sind es grüne Pflanzen, die mit Photosynthese Magie vollbringen.

5- Baumaterialverfügbarkeit

Womit wirst du auf der dunklen Seite des Planeten Gebäude bauen? Keine Photosynthese bedeutet, dass "Holz" nicht in Frage kommt.

a. Gibt es ein System natürlicher Höhlen, in denen Menschen sicher leben können?

b. Gibt es eine Fülle von leicht verfügbaren Baumaterialien außer Holz? Eisen, Kohlenwasserstoffe (Kunststofffamilie), Gestein in Bauqualität (Granit, hartgeschichteter Kalkstein/Marmor usw.). Wenn Ihre Leute nicht in Höhlen leben, brauchen Sie sicherlich einige dieser Dinge, um Häuser für sie zu bauen.

6- Ewige Lichtquelle(n)

Denn, wissen Sie, Sie leben auf der Nachtseite des Planeten und Ihre Charaktere würden in ewiger Dunkelheit tappen, es sei denn ... Sie geben ihnen eine Art riesige planetenweite Lampe oder so etwas.

7- Und doch ...

Die oben erwähnten 6 Variablen sind die grundlegendsten Dinge, ohne die man nicht einmal DENKEN kann, ohne die man auf der Nachtseite eines von den Gezeiten gesperrten Planeten überleben kann. All dies zu haben bedeutet NICHT, dass Sie eine intelligente Zivilisation auf diesem Planeten beherbergen können. Denken Sie an diese kleinen Dinge:

a. Wie wollen Sie ohne Photosynthese alle Vitamine erhalten, die für ein gesundes Wachstum erforderlich sind? Mit Kohlenhydraten oder Proteinen allein kann man nicht überleben. Woher bekommen Sie die "Ballaststoffe" in Ihrem Essen?

b. Sonnenlicht ist auch für Haut, Augen und einige andere Dinge in unserem Körper notwendig. Wenn Sie 2 Wochen lang in einem unterirdischen, gut beleuchteten Unterschlupf leben, werden Sie schnell Ihre Hautfrische und Ihre Muskelkraft verlieren. Das ist, was Sonnenlichtentzug mit Ihnen macht!

c. Für eine Zivilisation, die auf der ewigen dunklen Seite eines Planeten lebt, besagt die Evolutionsregel, dass sie den Sehsinn schnell verlieren wird, da es keinen Nutzen dafür gibt. Kreaturen, die in dunklen Höhlen leben, haben keine Augen. Sie sollten Ihren Leuten eine natürliche Lichtquelle bieten. Es ist obligatorisch, wenn Sie möchten, dass sie Dinge "sehen"!

d. Neben dem Energiebedarf von Lebensmitteln benötigen Sie auch Wasser. Frisches, sauberes, keimfreies Wasser. Zumindest für das komplexe Leben auf der Erde, das wir zu sehen und zu sein gewohnt sind.

Dies sind die ganz grundlegenden Faktoren, die die Bewohnbarkeit eines Planeten bestimmen. Es gibt auch einige andere "subtile" Variablen, die ich hier nicht aufgenommen habe, um nicht in die Länge zu ziehen. Denken Sie zunächst an die Schwerkraft, den Stoffwechseltyp (Sauerstoff, den ich für das irdische Leben meine), Sinnesorgane, Fortbewegungsarten, Mondsysteme, das System zur Verhinderung kosmischer Strahlung (Ozonschicht, falls Sie sich fragen) usw. usw

Wenn auf der Tagseite Leben existiert, wäre es eine ziemlich gute Überlebenstechnik, etwas Energie zu speichern und auf die unbeleuchtete Seite zu treiben, wo Sie vor Raubtieren sicher sind. Vor allem, wenn es Winde oder Strömungen gibt, die Sie auf die dunkle Seite tragen und Sie zurückbringen würden, bevor Ihnen die Energie ausgeht. Sobald das üblich wird, fangen Sie natürlich an, Raubtiere auf der dunklen Seite zu bekommen ....
Aua au au! Gehen Sie niemals auf die Tageslichtseite eines gezeitengesperrten Planeten, besonders wenn er eine dichte Atmosphäre hat. Sie werden innerhalb von Minuten gebraten, nicht Stunden!