Was würde es einem bewohnbaren Planeten ermöglichen, einen Immer-Nacht-Bereich, einen Immer-Tag-Bereich und einen Tag-und-Nacht-Fahrradbereich zu haben?

Ich frage mich, welches Naturphänomen es einem Planeten ermöglichen würde, einen Teil seiner Oberfläche immer unter Tageslicht zu haben, einen Teil seiner Oberfläche, der das Licht nie sieht, und einen dritten Teil, in dem Tag und Nacht "normal" wechseln.

Der Kontext :

Der " Tagesbereich " muss immer unter Sonnenlicht liegen und heiß genug sein, um für menschliches Leben ungeeignet zu sein.

Der " Nachtbereich " darf niemals im Sonnenlicht liegen und kalt genug sein, um für menschliches Leben ungeeignet zu sein.

Der „ Tag-Nacht-Zyklus-Bereich “ muss (natürlich) einen Tag-Nacht-Zyklus aufweisen und für menschliches Leben geeignet sein.

Bedeutet immer und niemals , dass diese Bereiche mindestens einige tausend Jahre stabil bleiben sollten, ohne ein bestimmtes Maximum im Auge zu behalten. Es sollte auch mindestens einige hunderttausend Jahre in diesem Zustand gewesen sein.

Die Ränder müssen nicht absolut ruhig sein, solange sie im Laufe dieses Zeitraums keine signifikanten Auswirkungen haben (dh sie sollten durch ihre Bewegung nicht als Bedrohung für empfindungsfähiges Leben in anderen Bereichen erscheinen).

Das Phänomen muss natürlich sein (kein Eingreifen von Menschen oder Außerirdischen). Es muss stabil genug sein, damit sich das Leben auf dem Planeten entwickelt und entwickelt hat, und der Planet sollte deswegen nicht in naher Zukunft dem Untergang geweiht sein.

Jeder Bereich sollte eine beträchtliche Fläche (mindestens 10–15 %) des Planeten bedecken. Sie können beliebig positioniert werden, solange sie nicht mehrere kleine Flecken bilden.

Einige Hypothesen

Ich stellte eine unvollständige Frage mit diesem Problem im Hinterkopf, verschmolz aber mit dem ersten Gedanken, den ich hatte, einem gezeitengesperrten Planeten mit zwei Rotationsachsen, der als unmöglich beantwortet wurde ( Credits to rek ).

Einige Ideen wurden vorgeschlagen, aber da ich zu ungenau war, habe ich keine Ahnung, ob es alle oben genannten Bedingungen erfüllen kann ( Dank an John Feltz für beide):

  • Obwohl der Planet durch die Gezeiten gesperrt ist, ist er erst in der (geologischen) jüngeren Vergangenheit dort angekommen und hat immer noch ein gewisses Wackeln, auch bekannt als Nutation. Dadurch wird ein Tag-Nacht-Zyklus in der Nähe des Dämmerungsbereichs bereitgestellt.

  • Der [gezeitengebundene] Planet hat einen großen, niedrigen Mond, der regelmäßig einen Teil der Oberfläche verfinstert.

Wie lange genau muss der „immer“ Tag bzw. die Nacht eigentlich sein? Reden wir von ein paar Jahren, wenigen Menschenleben, Jahrtausenden, dem Rest des Lebens des Sterns? Der erste Gedanke, den ich hatte, war ein möglicher geosynchroner Mond, der ständig einen Teil des Planeten blockiert, wie Sie sagten.
Bearbeitet: Zeitrahmen hinzugefügt, in dem die Bereiche stabil sein müssen.

Antworten (4)

Sperren Sie den Planeten gezeitenmäßig so, dass eine Seite immer zur Sonne und die andere immer abgewandt ist.

Fügen Sie dann einen kleinen Mond hinzu, der den Planeten mit einer sehr hohen Neigung umkreist (z. B. parallel zum Polarkreis und nicht zum Äquator). (Fügen Sie einen sekundären Körper in einer geozentrischen Umlaufbahn über dem Nordpol hinzu, der die Umlaufbahn der ersten Monde nach Norden zieht, was dies ermöglicht.) Es ist überall auf der Nordhalbkugel leicht sichtbar, aber von Süden aus völlig unsichtbar.

Machen Sie den Mond nicht aus Stein, sondern aus einem unglaublich reflektierenden Material.

Jetzt haben Sie eine Immer-Tag-Seite, eine Immer-Nacht-Seite (dunkle Seite der südlichen Hemisphäre) und einen Bereich mit Tag/Nacht (dunkle Seite der nördlichen Hemisphäre), wobei das Licht vom Mond reflektiert wird, um den "Tag" zu erzeugen.

So funktionieren Orbits nicht. Sie können keinen Mond haben, der um einen bestimmten Breitengrad kreist. Die Umlaufbahn des Mondes kann geneigt sein, muss aber immer noch um den Schwerpunkt zwischen ihm und dem Planeten zentriert sein, der wahrscheinlich nahe am Zentrum des Planeten liegt.
Ich stimme @ApproachingDarknessFish zu. So funktionieren Orbits nicht.
Fügen Sie einen sekundären Körper in einer geozentrischen Umlaufbahn über dem Nordpol hinzu, der die Umlaufbahn der ersten Monde nach Norden zieht, und es kann sein.
Gute Idee, aber Sie müssen den zweiten Absatz bearbeiten, bevor Sie positiv bewertet werden. Wenn Sie es so lassen, wie es ist (falsche Physik), wird es in einer Weile eine Ablehnung geben.
Stellen Sie sich den britischen Akzent vor , wenn der Begleiter von „The Doctor“ fragt: „Eine geozentrische Umlaufbahn über dem Nordpol?“ Dr.: „Alle Monde sind geozentrisch. Das ist nur eine schicke Art zu sagen, dass es ein Mond ist.“ Begleiter: „Aber der Nordpol ?“ Dr.: „Ich mag den Nordpol.“ comp: „Aber, …“ (mit den Händen orbitale Bewegungen machend und mit den Armen schwenkend) „ist das nicht gegen die Gesetze der Himmelsmechanik?“ Dr.: (abweisend) „Sie haben eine Abweichung .“

Kombinieren Sie Gezeitenverriegelung entweder mit hoher Exzentrizität oder hoher Neigung (oder beidem).

Sie können es jetzt ein wenig auf dem Mond sehen: Es scheint hin und her zu schaukeln und ein wenig auf und ab zu nicken, so dass der Bereich an den Seiten die Erde auf und ab schaukeln, aufsteigen und untergehen sieht.

Libration

In einem Körper, der einen Stern umkreist, bewirkt diese Libration , dass sich der Terminator verschiebt, und jeder dort erlebt Sonnenauf- und -untergang.

Dieser Effekt kann deutlich größer sein.

zum Scheitern verurteilt?

Dieser Effekt „verhängt“ den Planeten nicht. Stellen Sie sich jedoch Wechselwirkungen mit anderen Umlaufbahnen vor, die dazu führen, dass sich die Neigung oder Exzentrizität im Laufe der geologischen Zeit ändert. Das Leben passt sich der immer breiter werdenden Dämmerungszone an. Dann beginnt es zu schrumpfen, während die Umlaufbahn kreisförmig wird, und zwingt das Leben in immer engere Zonen, mit gebackenen und gefrorenen Überresten, um zu zeigen, was einst war.

Vielen Dank für diese Antwort. Sie erwähnen, dass dieser Effekt größer sein kann, meinten Sie in Bezug auf Geschwindigkeit oder Winkel oder beides? Würden Gezeitensperre und hohe Exzentrizität den Planeten nicht zu gefährlich machen, ähnlich wie Io und sein Vulkanismus?
Größerer Effekt: Ich bezog mich auf den Winkel. Geschwindigkeit wäre die Periode der Umlaufbahn. Re Io und sein Vulkanismus: Die Gezeitenkräfte haben mit der Entfernung zum Primär zu tun. Ich habe das noch nicht analysiert im Zusammenhang mit der Habitatzone eines roten Zwergsterns gesehen. Solche Fluten würden dazu führen, dass die Umlaufbahn geändert wird.
Der Grund, warum Io so lange dort bleibt, ist, dass 4 große Monde alle miteinander verbunden sind.

Haben Sie einen gezeitengesperrten Planeten mit einer axialen Neigung von 45 Grad.

Die Sonne (der Stern) bewegt sich entlang eines 90-Grad-Pfads am Himmel hin und her. Anpassbare Animation
Eine Seite des Planeten ist ständig der Sonne zugewandt und die andere Seite ist ständig von der Sonne abgewandt.



Kreis mit vier Regionen

Dieser Kreis stellt den Planeten dar, gesehen von der Seite der gezeitengesperrten Fläche und nicht entlang der Rotationsachse des Planeten.

Die obere gelbe Region erhält konstantes Sonnenlicht.
Der untere graue Bereich erhält kein Sonnenlicht.
Die beiden braunen Regionen erhalten jeweils eine Hälfte des Tages Sonnenlicht.
Die Pole liegen jeweils in den braunen Regionen.
Der Äquator (rot dargestellt) verläuft vertikal von der hellen Seite zur dunklen Seite.

Die drei Regionen, die Sonnenlicht erhalten, gehen allmählich ineinander über, in Bezug auf die Planetenkrümmung und die Sonneneinstrahlung an verschiedenen Orten.


Stabilität?

Ich denke, dass dieses Phänomen stabil genug ist, damit sich das Leben entwickeln kann und nicht dem Untergang geweiht ist. Das Leben hätte wohl weniger Oberfläche zur Verfügung und wahrscheinlich sehr starke Winde, die von den dramatischen Temperaturunterschieden herrühren. Ich gehe davon aus, dass die Umlaufbahn mit einigen Exzentrizitäten und anderen Unvollkommenheiten umgehen kann, ohne die Gezeitensperre oder die axiale Neigung zu stören.
Ich glaube nicht, dass dieses Phänomen ein Fall eines instabilen Gleichgewichts wie bei den Lagrange-Punkten ist.

Aber ehrlich gesagt habe ich keine Ahnung, wie ich das richtig beurteilen soll.
Bitte ergänzen Sie weitere Urteile zur Stabilität.


Danke, dass du eine so interessante Frage gestellt hast. :)

Es tut mir leid, aber ich verstehe nicht, wie es funktionieren soll. Ich kann die Planetenbewegung relativ zu seinem Stern nicht visualisieren, es sei denn, ich verwende das von JDługosz beschriebene Phänomen mit einem sehr starken Winkel. Ich habe keine Ahnung, ob es so stark sein könnte, aber es scheint mir unwahrscheinlich, dass es möglich ist. Außerdem verstehe ich nicht, wie ein Planet mit einer Achsenneigung durch Gezeiten gesperrt werden kann. Ich habe etwas recherchiert und konnte nur hier und hier Antworten finden, die dagegen sprechen
Unter der Annahme, dass es möglich ist, eine Gezeitenverriegelung mit einer signifikanten axialen Neigung zu haben, wird die Achse schnell präzedieren . In Bezug auf den Sonnenaufgang / -untergang über dem Pol gibt es meiner Meinung nach die gleiche Bewegung wie eine hohe Umlaufbahnneigung.
Mir war nicht bewusst, dass die Gezeitenverriegelung eine axiale Neigung zulässt.
Ah, ich versuche es zu erklären. Ich stimme dem Vorschlag von @JDługosz zu. Stellen Sie sich einen einfachen, von Gezeiten gesperrten Planeten vor. Drehen Sie dann seine Orbitalebene um 45 Grad. Funktioniert dieser Link für Sie?: Animation Ich verwende Tidal Locking "(...) es gibt keine Nettoübertragung des Drehimpulses (...)", was meiner Meinung nach äquivalent zu "Die Umlaufzeit eines Planeten ist die gleiche wie" ist seine Rotationsperiode, solange die axiale Neigung zwischen -90 und 90 Grad liegt.
Mir ist jetzt klar, dass @JDługosz eine absolut gute Antwort hat. Ich näherte mich dem Thema nur durch axiale Neigung anstatt durch Orbit-Neigung.
Richtig… axiale Neigung und Orbitalneigung sind identisch, wenn Sie die Orbitalebene nicht auf einen Wert außerhalb von 0 beziehen! Kippen Sie einfach das gesamte Diagramm. Tatsächlich ist die Menge an Drehimpuls, die erforderlich ist, um das eine gegenüber dem anderen zu ändern, unterschiedlich.

Gezeitengesperrter Planet, so nah an seinem Stern, dass sogar die "Twilight Zone" unbewohnbar ist. Ein Blick auf diese höllische Kugel und du bist buchstäblich Toast. Ein superstarkes Magnetfeld hält die Atmosphäre trotz des intensiven Sonnenwinds intakt.

Hochreflektierender Mond, der bei 90 umkreist ∘ zur Ebene der Ekliptik. Der bewohnbare Teil des Hauptplaneten liegt auf der dunklen Seite, nahe, aber nicht zu nahe an der Tagseite. Wenn der Mond sichtbar ist – immer eine Sichel, aber auf dieser Seite von einer gottlos heißen Sonne beleuchtet – gibt er anständiges Licht. Wenn dies nicht der Fall ist, ist der Ort völlig dunkel, abgesehen vielleicht von einem roten, unheimlichen Leuchten am Horizont, wo die Killersonne lauert.

Diagramm:Gezeitengebundener Planet, superheller Mond

Was würde es einem bewohnbaren Planeten ermöglichen, einen Immer-Nacht-Bereich, einen Immer-Tag-Bereich und einen Tag-und-Nacht-Fahrradbereich zu haben?
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