Was wäre nötig, damit der gesamte Planet ein Polarklima hat?

Wenn ein Planet weit genug von seinem Stern entfernt ist, wird es kalt, das Wasser wird gefroren usw. Um Pflanzen zu haben, benötigen Sie mindestens einen Teil des Jahres flüssiges Wasser (zumindest so etwas wie die Tundra). Sie würden flüssige Meere brauchen, wo Sie Algen haben würden. Wenn Sie keine Pflanzen haben, können Sie nicht alle Organismen höherer Ordnung haben.

Winde werden durch Unterschiede im Luftdruck erzeugt, die mit der Temperatur zusammenhängen würden, nicht mit der Geschwindigkeit, mit der sich der Planet dreht. Ich bin mir nicht sicher, wie sich niedrigere Temperaturen darauf auswirken würden.

Schauen Sie im Grunde auf die Erde und strecken Sie dann die Polargebiete in Richtung Äquator. In der Tiefe der Antarktis lebt nichts - zu kalt. An der Küste in der Nähe des Ozeans haben Sie Pinguine. Sie leben auf der Erde, aber sie jagen im Wasser. Im Wasser wiederum werden sie auch gejagt – dort gibt es ein ganzes Ökosystem mit Algen, Krill, Walen und mehr. Alles unter Wasser, wo es (geringfügig) wärmer ist und Wasser flüssig bleibt. Im arktischen Bereich ist es ähnlich - Eisbären leben auf dem Eis, jagen aber im Wasser, wo man auch Algen, Fische, Wale usw. findet. Die Tundra ist viel lebhafter - Pflanzen, Vögel, Insekten, Säugetiere - aber nur im sommer. Wenn es zu kalt wird, geht alles entweder in den Winterschlaf oder wandert nach Süden.

So können Sie in der Nähe Ihres Äquators kalte bewohnbare Gebiete und unbewohnbare große Pole haben. Sie können eine Eiswüste mit heißen Quellenoasen haben. Sie können den ganzen Planeten mit Eis bedeckt haben, ohne flüssiges Wasser, aber dann wäre er nicht bewohnbar. Die Sache ist, unsere Zellen sind mit flüssigem Wasser gefüllt. Wenn Sie also irgendwo kein flüssiges Wasser haben, können Sie keine lebende Zelle haben. Wenn Sie keine lebende Zelle haben können, können Sie keinen vielzelligen Organismus haben, der Körperwärme produziert und bewahrt, was es ihm ermöglichen würde, in extremeren Umgebungen zu leben.

Die eigentliche Erde litt während der als „ Schneeballerde “ bekannten Periode unter einer oder mehreren globalen Eiszeiten . Zu Beginn der Erdgeschichte war die Sonne viel weniger energiereich und lieferte weniger Wärme. Bei einer Leuchtkraft von nur 30 % der heutigen würden plötzliche Klimaveränderungen wie die „ große Sauerstoffanreicherung “ zu massiven positiven Rückkopplungsschleifen führen, einschließlich einer außer Kontrolle geratenen Vergletscherung, da das Eis immer mehr Strahlung in den Weltraum reflektiert. Der Äquator der Erde mag auf dem Höhepunkt der Vereisung der modernen Antarktis geähnelt haben.

Mögliche Rekonstruktion der Schneeball-Erde

Im Allgemeinen müssten Sie also zunächst weniger Sonnenenergie haben, die den Planeten erreicht (kleinerer, dunklerer Stern oder weiter von der Sonne entfernt), und einen plötzlichen Rückgang der Fähigkeit der Atmosphäre, Strahlung zu halten (wie die große Sauerstoffversorgung). ) oder eine außer Kontrolle geratene Rückkopplungsschleife , die durch den natürlichen Beginn einer Eiszeit aufgrund eines Milankovitch - Zyklus verursacht wird . Beides könnte zu einem Zeitraum von Zehntausenden bis Millionen von Jahren intensiver Kälte führen.

Der Nachteil von Snowball Earth ist, dass die kalten Bedingungen sehr lebensfeindlich sind, und während der historischen Periode scheint sich das Leben auf extremophile Bakterien, Algen und andere sehr primitive Lebewesen zurückgezogen zu haben, die mit minimalem Energieeinsatz überleben können. Eisbären oder Pinguine werden in dieser Umgebung nicht lange überleben.

Unten ist ein erdähnlicher Planet mit einer axialen Neigung von 58° zu sehen. Als Folge davon liegen die Polarkreise (32° N&S) näher am Äquator als die Pole und die Wendekreise (58° N&S) näher an den Polen als der Äquator:

Jeder Pol zeigt ungefähr die Hälfte des Jahres wie auf der Erde abwechselnd zur Sonne und von ihr weg, aber weil die Neigung hier mehr als doppelt so groß ist wie auf der Erde, erstreckt sich der Winterfrost tatsächlich bis zum und über den Äquator hinaus, bis zur Sommerhälfte der Sonne Planet (abhängig von der Geographie – auf der Erde kann das arktische Meereis bis zu 45°N nach Süden und das antarktische Meereis bis zu 20°S nach Norden reichen ).

Dieser Planet ist auch weiter von seiner Sonne entfernt als die Erde, sodass er weniger Energie erhält, eine dünnere Atmosphäre hat, die weniger Wärme speichert und weniger Treibhauseffekt erzeugt, und möglicherweise auch ein kürzeres Jahr und einen kürzeren Tag als die Erde hat. Durch die Kombination einiger dieser Varianten ist es wahrscheinlich, dass Schnee und Meereis die Landschaft für den größten Teil des Jahres in der Äquatorialregion dominieren, und es ist durchaus möglich, dass Schnee und Eis im Winter das ganze Jahr über zu finden sind.

Hinweis: Dies setzt einen Planeten mit beträchtlichem Land im Bereich der Pole voraus. Climate at high obliquity (PDF) kommt zu dem Schluss (in Abschnitt 6. Fazit und Anhang A), dass eine Ozeanwelt mit einer axialen Neigung von 54°-90° dank der Wärmetransporteigenschaften der Ozeane weitgehend über dem Gefrierpunkt bleiben würde:

Unsere Simulationen verwenden eine Konfiguration ohne Land. Obwohl es (bei einer Neigung von 23,5°) die Hauptmerkmale des heutigen Klimas reproduziert, ist es plausibel, dass bestimmte Kontinentalkonfigurationen einen Einfluss erster Ordnung auf das Klima haben würden, beispielsweise in Fällen, in denen große Landflächen von allen ozeanischen Einflüssen entfernt sind ( zB ein großer Polarkontinent). In solchen Fällen könnte nur der atmosphärische Wärmetransport die extremen jahreszeitlichen Schwankungen modulieren, was möglicherweise zu Temperaturausschlägen über den Bereich der Bewohnbarkeit hinaus führen könnte.

Für eine kälteangepasste Art wäre das bewohnbarste Gebiet etwa 32 ° N–32 ° S, das sich im Winter und je nach lokaler Geographie (z. B. Höhe) polwärts erstreckt.

Ist es für einen Planeten in der bewohnbaren Zone möglich, auf dem ganzen Planeten und zu jeder Zeit ein polares Klima zu haben? Wenn ja, was wäre erforderlich?

Eine ernsthafte Verringerung der Menge an Treibhausgasen.

Wenn die Temperatur durch einen Anstieg des CO ₂ steigt , dann sinkt sie durch einen Rückgang des CO ₂ . Reduzieren Sie es genug und die Winter werden länger und strenger. Der zusätzliche Schnee wird mehr Energie zurück in den Weltraum reflektieren, und so wird sich der Planet nicht so stark erwärmen. Dies führt zu einem Teufelskreis, der zu sehr kalten Temperaturen führt.

Es wäre jedoch nicht sehr bewohnbar ...