Wenn die Erde durch Gezeiten an die Sonne gebunden wäre, wo auf der Oberfläche wäre das Klima am mildesten oder am gastfreundlichsten?

Hier geht es speziell um das Klima, und wo auf dem Planeten es am mildesten wäre.

Stellen Sie sich die Erde vor, die sich in der üblichen Entfernung von der Sonne dreht. Außer, dass es durch die Gezeiten an die Sonne gebunden ist; ein sogenannter „Eyeball Planet“ .

Ein Fleck auf der Erde ist immer direkt der Sonne zugewandt; Nennen wir dies den "Tagespol" .

Gegenüber dieser Stelle wäre der "Nachtpol" , ewig dunkel und unglaublich kalt.

Nach meinem Verständnis würde das extreme Klima der Tag- und Nachtpole sie völlig unbewohnbar machen, wenn ich mich nicht irre.

Was wir auf dieser Erde den „Äquator“ nennen werden, ist das Band genau zwischen diesen beiden Polen. An jedem Punkt irgendwo in der Nähe des "Äquators" wäre das Licht wie verschiedene Stufen von permanenter Dämmerung / Dämmerung.

Meine Frage ist, wo auf dem Planeten wäre das Klima am gastfreundlichsten für das Leben auf der Erde, in Bezug auf die Pole und den "Äquator", und wo am Himmel wäre die Sonne, wenn Sie dort wären?

@L.Dutch Es scheint mir sehr offensichtlich, wie unterschiedlich diese beiden Fragen sind? Hier geht es sehr speziell um die Erde und darum, wo das Klima am mildesten wäre, wenn es von den Gezeiten gesperrt wäre. NICHT, wie Organismen dort aussehen würden.
Erdkruste, Tiefsee. Hier wird die Gezeitensperre kaum wahrgenommen. Angesichts Ihrer letzten Fragen scheint es, als würden Sie an einem ziemlichen Projekt arbeiten. Ich mag verrückte Sachen, darf ich fragen, worum es geht?
@ Raditz_35 Es gibt zwei Dinge, nach denen ich recherchiere; eine mit Entdeckern auf fremden Welten, die andere über Paralleluniversum-Erden. Daher die seltsamen Fragen, haha! Wird hoffentlich als einige webbasierte Multimedia-Dinge enden. :)
Der „Sonnenlichtäquator“ (auch @kingledion) wird als „ Terminator “ bezeichnet.
Ihre Frage ist ein Widerspruch. Wenn es sich in seiner üblichen Entfernung befindet, wird es nicht gezeitengesperrt. Es müsste viel näher sein, damit die Sonnenfluten stärker sind.
Willkommen beim Worldbuilding, falls das noch niemand getan hat! Während jede Stack Exchange-Site ihre eigenen Unterschiede aufweist, ist Worldbuilding in mancher Hinsicht „anders“. Insbesondere sollten Sie keine Antwort annehmen, bevor Sie mindestens 24 Stunden gewartet haben. Eine vollständige Erklärung finden Sie in diesem Meta-Beitrag .
@JDługosz Danke, ich werde das für die Zukunft im Hinterkopf behalten. Ich hatte nur das Gefühl, ich sollte die Antwort von Kingledion anerkennen, solange ich konnte, weil einige Leute aus irgendeinem Grund dafür gestimmt haben, meine Frage zu schließen. Wenn Sie auch einen guten Grund für diese Stimmen sehen, würde ich es begrüßen zu wissen, was das Problem sein könnte.
Alle 4 nahen Stimmen sind für „Duplizieren“.
@JDługosz Ist es wirklich ein Duplikat? Die verknüpfte "doppelte" Frage bezieht sich auf Flora und Fauna, dies ist eindeutig nicht der Fall.
Welchen Unterschied schlagen Sie zwischen "Leben" und "Flora und Fauna" vor?
@JonHanna Diese Frage bezieht sich auf den Planeten und sein Klima, nicht auf die Flora und Fauna. Siehst du, wo ich herkomme?
@FredtheJohn, selbst nachdem das Wort Leben aus der Frage herausgeschnitten wurde , was bedeutet gastfreundlich , abgesehen von gastfreundlich für Flora und Fauna?
@JonHanna Verstehst du nicht meinen Punkt, dass die Frage, welche Temperatur und welches Klima in bestimmten Gebieten auf einer gezeitengesperrten Erde herrschen würden, sich stark von der Frage unterscheidet, wie Pflanzen und Tiere auf einem generischen Augapfelplaneten aussehen würden ? Wirklich?
@JonHanna oder besser gesagt diese Formulierung; wo Gebiete mit einem bestimmten Temperatur- und Klimabereich auf einer gezeitengesperrten Erde liegen würden

Antworten (5)

Der Äquator des Sonnenlichts, sozusagen

Lassen Sie uns zunächst unbedingt zwischen dem Äquator des Sonnenlichts, von dem Sie sprechen, und dem planetarischen Äquator unterscheiden, den wir auf unserem Planeten haben.

Die Erde befindet sich bereits in einer Entfernung, die eine optimale Durchschnittstemperatur für Leben unterstützt (~14 C). Wenn Sie also die Erde im gleichen Abstand von der Sonne halten, sie aber gezeitenfest machen, erhalten Sie am Ende einen heißeren Tagespol und einen kühleren Nachtpol.

Allerdings ist auch zu beachten, dass der Winkel der Sonnenstrahlen in den nördlichen und südlichen Breiten noch ziemlich groß ist. Daher erhalten diese Regionen nicht so viel Sonnenstrahlung pro Oberfläche wie der planetare Äquator.

Das Letzte, was zu berücksichtigen ist, ist, dass es immer noch eine Art Coriolis-Effekt gibt. Die Rotation der Erde entspricht ihrer Rotation um die Sonne. Dies führt dazu, dass warme Luft, die vom Tagespol aufsteigt, von West nach Ost wandert, wodurch die Gebiete westlich des Tagespols wärmer werden als die östlichen.

Wenn Sie dies alles zusammenfassen, liegen Ihre optimalen Temperaturregionen ungefähr in einem Gradienten vom Tagespol zum Äquator des Sonnenlichts, wobei der Gradient entlang des planetarischen Äquators und in westlicher Richtung flacher ist.

Weitere Informationen finden Sie in dieser Antwort hier zu Winden auf einer gezeitengesperrten Welt.

In Bezug auf die Position der Sonne am Himmel würde sie nördlich und südlich des Tagespols bis zu 60 Grad vom Horizont entfernt sein und entlang des planetarischen Äquators westlich des Tagespols so niedrig wie am Horizont. In allen Fällen würde die Sonne in Richtung des Tagespols stehen.

Nebenbei bemerkt, in Bodennähe würde man erwarten, dass eine kalte Brise von der Nachtseite zum Tagespol weht, da die warme Luft in großer Höhe aus dem Tagespol entweicht. Überall weht also eine kühle Brise.

Tolle Antwort, vielen Dank! :) Nur ein paar Folgefragen, wenn Sie Zeit haben; Glaubst du nicht, der Tagespol wäre zu heiß fürs Leben? Könnten Sie ein bisschen mehr erklären, wie der Coriolis-Effekt dort funktioniert; wäre es nicht umgekehrt? Könnten Sie etwas näher erläutern, was Norden, Süden, Westen und Osten auf einem Planeten bedeutet, der sich nicht dreht? Würde einer von den Gezeiten eingeschlossenen Erde kein planetarischer Äquator fehlen? In meinen Augen scheint der Tagespol der einzige "Äquatorpunkt" zu sein, aber vielleicht ist der Äquator anders definiert?
Der Planet dreht sich immer noch um seine Achse, und seine Achse geht vom Nordpol zum Südpol, wie wir uns derzeit die Pole vorstellen. Der Planet muss einmal im Jahr eine volle Drehung machen, um sich der Bewegung der Erde um die Sonne anzupassen, damit immer der gleiche Teil des Planeten der Sonne zugewandt ist. Daher haben die Himmelsrichtungen, der Nord- und Südpol und der planetare Äquator auf einer von den Gezeiten bestimmten Welt dieselbe Bedeutung wie auf unserer.
Da sich der Planet immer noch in die gleiche Richtung dreht, existiert der Coriolis-Effekt immer noch, nur viel schwächer, da die Rotationsrate geringer ist. Warme Winde, die vom Tagespol nach Norden strömen, werden im Uhrzeigersinn oder nach Osten abgelenkt, und warme Winde, die vom Tagespol nach Süden strömen, werden gegen den Uhrzeigersinn oder nach Osten abgelenkt.
@FredtheJohn Schließlich habe ich Spekulationen über Temperaturen vermieden, da viele Dinge wie der Treibhauseffekt, die Geschwindigkeit der Windbewegung, die Reflexion des Sonnenlichts durch die Atmosphäre und die Meereszirkulation Wärme auf dem Planeten verteilen. Ich würde ehrlich gesagt nicht erwarten, dass der Tagpol für mich viel heißer ist als der Amazonas-Dschungel, noch der Nachtpol kälter als die Antarktis. Aber angesichts der zahlreichen beteiligten Faktoren bin ich nicht in der Lage, eine solide Antwort zu geben.
Gezeitengesperrte Körper drehen sich im Allgemeinen nicht um die Achse, die auf ihren übergeordneten Körper zeigt. Wenn sich ein gezeitengesperrter Körper um diese Achse (oder in der Nähe davon) drehen würde, vermute ich, dass die Rotationsachse aufgrund des Drehmoments auf die Gezeitenwölbung wie ein Kreisel präzedieren würde. Es wäre vielleicht nicht einmal möglich, dass ein solcher Körper gezeitenabhängig bleibt, obwohl ich die Gleichungen durcharbeiten müsste, um sicher zu sein.
Ich denke, der Coriolis-Effekt auf diesem Planeten wird ziemlich vernachlässigbar sein. Die Winkelgeschwindigkeit dieser gezeitenfesten Erde beträgt 1/365 der realen Erde. Da die Größe der scheinbaren Coriolis-Kraft linear von der Winkelgeschwindigkeit abhängt, beträgt die Kraft 1/365 der Größe. Die maximale Kraft, die am Nordpol dieses Planeten zu spüren ist, wird ungefähr gleich der Kraft sein, die innerhalb von 0,25 Grad von unserem Äquator zu spüren ist! Hurrikane und andere Coriolis-abhängige Phänomene werden einfach nicht so nahe an unserem Äquator beobachtet, sodass Sie praktisch nirgendwo auf dem von den Gezeiten gesperrten Planeten Coriolis-Phänomene haben würden.
Die Umlaufbahn der Erde ist auch nicht kreisförmig ( cso.caltech.edu/outreach/log/NIGHT_DAY/elliptical.htm ). Ich würde also spekulieren, dass es auf dieser Welt immer noch eine Vorstellung von „Jahreszeiten“ geben würde.
@NuclearWang - Beachten Sie, dass die Größe des Coriolis-Effekts mit dem Sinus des Breitengrads variiert, nicht linear, also eher wie die Kraft, die bei 0,15 Grad des Äquators zu spüren ist ...
@MichaelSeifert Wenn der Mond ein Beispiel ist, ist er gezeitengesperrt, wackelt aber aufgrund der Achsenbewegung und der nicht kreisförmigen Umlaufbahn immer noch ein wenig hin und her. Für einen Körper wie die Erde um einen sonnenähnlichen Stern wäre es möglich, von den Gezeiten eingeschlossen zu werden, aber nur, wenn er von vornherein einen geringen Drehimpuls hat. Andernfalls wäre der Effekt einfach zu schwach, um die Rotation schnell genug zu verlangsamen, bevor der Stern abläuft.
Auf Temperaturen; Der "Tagespol" würde das Vierfache (?) der Sonneneinstrahlung eines Punktes am Äquator auf der Erde erhalten. Es würde einen erheblichen Unterschied machen, wenn dadurch ein flacher Teil eines Meeres zum Kochen gebracht würde, was zu einem starken Treibhauseffekt (lokal?) führen würde. Vielleicht würde ein tiefes Meer nicht kochen, aber es wäre immer noch viel Wasserdampf in der Luft.

Der Name dessen, was Sie und die erste Antwort "der (Sonnenlicht-) Äquator" nennen, ist eigentlich der Terminator . Der Terminator ist die Linie, die die Tag- und Nachtseite jedes astronomischen Körpers trennt. Auf einem luftleeren Ort wie dem Mond ist der Terminator klar umrissen, während er auf einem Körper mit Atmosphäre wie der Erde verschwommen ist.

Selbst auf einem gezeitenfesten Planeten wäre der Terminator keine unbewegliche Linie, da der Terminator oszillieren wird, wenn die Umlaufbahn nicht fast genau kreisförmig ist, wenn sich der Planet bewegt. Dies wird Libration genannt . Die Umlaufbahn der Erde ist nicht sehr exzentrisch, aber sie ist nicht kreisförmig, so dass sich der Planet, wenn er sich auf seiner Umlaufbahn bewegt, manchmal schneller (in der Nähe des Perihels) und manchmal langsamer (in der Nähe des Aphels) bewegt. Die Rotationsgeschwindigkeit der Erde um ihre Achse ändert sich jedoch nicht, so dass der Terminator manchmal voraus und manchmal hinter seiner angenommenen, durchschnittlichen "festen" Position zurückbleibt.

Die Librationszone wird ein dünner Ring um den großen Kreis sein, der Tag und Nacht trennt; Innerhalb dieser Zone wird die Sonne erscheinen, ein wenig aufgehen, dann anhalten und dann wieder untergehen. Ich denke, diese Gegend wäre ein sehr interessanter Ort zum Leben. Es wird nie zu heiß oder zu kalt sein und es wird einen Teil des Wechsels zwischen Licht und Dunkelheit erfahren, der für viele biologische Lebewesen unerlässlich ist. Es wird auch ein interessantes Wetter haben. Es sollte eigentlich so etwas wie (sehr milde) Jahreszeiten geben.

Da dies eine alternative Erde ist, könnten Sie vielleicht ihre Umlaufbahn exzentrischer machen und damit die Librationszone breiter machen.

Der Teil in der Nähe des Äquators wäre nicht unbedingt heißer als der Teil in der Nähe der Pole. Die Äquatorregionen der Erde sind heißer als die Pole, gerade weil die Erde nicht gezeitenabhängig ist. So steht ein Punkt auf den Polen manchmal in einem hohen Winkel zur Sonne (Mittag) und manchmal in einem niedrigen Winkel (Morgen- und Abenddämmerung), während ein Punkt in der Nähe der Pole immer einen niedrigen Winkel aufweist. Bei einer synchron rotierenden Erde befindet sich jeder Punkt entlang des Terminators immer in einem niedrigen Winkel zur Sonne, genau wie ein Punkt in der Nähe der Pole.
Da hast du absolut recht. Ich habe den Absatz aus der Antwort entfernt. Ich denke jedoch, dass der Terminator nicht durch die Pole gehen wird, da die Erdachse geneigt ist. Ich habe Schwierigkeiten, mir vorzustellen, wie die Dinge innerhalb der Polarkreise aussehen würden.
Es würde manchmal durch die Pole gehen - an den Tagundnachtgleichen. Die Dinge würden ziemlich genauso aussehen wie überall sonst in der Terminatorzone, mit der Sonne, die im Laufe des Jahres auf und ab geht, aber eher auf Neigung als auf Exzentrizität. Zwischen den Polen und dem Äquator wird die Bewegung der Sonne eine Kombination aus Exzentrizität und Neigungseffekten sein. Da die Rotation des Mondes relativ zu seiner Umlaufbahn geneigt ist, können Sie sehen, wie dies aus dem Weltraum aussieht, indem Sie sich einfach Zeitraffervideos der Libration des Mondes ansehen.

Leben würde überall auf dem Planeten existieren. Wir finden derzeit Leben in kochenden Geysiren, in Vulkanschlote und am Südpol. Hochfliegende Testflugzeuge haben Schimmelsporen in der Stratosphäre eingefangen. Überall auf der Erde, wo wir hinschauen, gibt es Leben.
Wenn die Erde durch Gezeiten mit der Sonne verbunden wäre, hätte die der Sonne zugewandte Seite einen konstanten Aufwind. Der abgewandte Pol hätte einen konstanten Abwind. Dazwischen käme ein stabiler, kontinuierlicher planetarischer Wirbelsturm. Dies würde auf der Sonnenseite einen kühlenden Effekt und auf der Winterseite einen wärmenden Effekt haben, obwohl die Extreme "extrem" wären. Dieser konstante Luftstrom würde eine an die dunkle Seite angepasste Lebensweise bieten, um die auf der sonnigen Seite erzeugten Nährstoffe zu nutzen. Auf dem Mauna Kea leben Insekten, die die von unten hochgewehten eiskalten Käfer fressen. Mehrere Kilometer dicke Gletscher würden sich auf der dunklen Seite bilden und zur Sonne fließen, wo sie schmelzen und den Kreislauf fortsetzen würden.

Ich denke, dass auf einem gezeitenabhängigen Planeten die Nachtseite so kalt wird, dass jede Atmosphäre gefriert und am Ende auf dem Boden gefroren bleibt. Auf der heißen Seite würde jede Flüssigkeit schließlich verdampfen und zusammen mit der Atmosphäre auf dieser Seite schließlich ihren Weg zur dunklen Seite finden, wo sie dauerhaft an Ort und Stelle gefrieren würde.

Selbst am Ende, und selbst wenn der Planet ein wenig wackelt, wird jedes Molekül, das in der Wärme vom Boden abheben kann, schließlich dauerhaft auf der kalten Seite abgelagert.

Ein gezeitengebundener Planet ist also ein Planet ohne Atmosphäre oder Flüssigkeit irgendwo auf seiner Oberfläche. Der einzig mögliche Ort, an dem Leben existieren könnte, müsste unterirdisch versiegelt werden.

Das Obige bedeutet, dass einige NASA-Wissenschaftler wahrscheinlich sagen werden: "Es gibt eine 100%ige Gewissheit, dass es dort Leben gibt". ;)

IIRC, die meisten Modelle, die ich gesehen habe, deuten darauf hin, dass dies wahrscheinlich nicht passieren wird, vorausgesetzt, der Planet hat eine ausreichend dicke Atmosphäre (und / oder eine Hydrosphäre), um Wärme effizient von der Tagseite auf die Nachtseite zu übertragen.
Aha. Wenn es dick genug ist, erhält die kühle Seite einen kontinuierlichen Warmluftstrom und bleibt warm genug, dass es nicht kühl genug wird, dass Dinge auskondensieren können.
Sie berücksichtigen den Wind nicht, siehe das Beispiel des Planeten HD 189733 b
@altvali Das ist aber ein Gasriese.

Mir gefiel Cadcoke5s Kommentar, dass alles Flüchtige im Allgemeinen auf der dunklen Seite landen würde, aber es gibt noch schlimmere Auswirkungen eines von den Gezeiten eingeschlossenen Planeten. Die Drehung unseres Planeten, gekoppelt mit der Konvektion des geschmolzenen Kerns (der durch zerfallende Kalium-, Thorium- und Uranisotope erhitzt wird), treibt ein Magnetfeld an. Dieses Feld hält den Sonnenwind davon ab, unsere Atmosphäre und Wasserdampf vom Planeten zu entfernen. Ein gezeitengebundener Planet würde unfruchtbarer werden als der Mars (der eine so dünne Atmosphäre hat, dass flüssiges Wasser nicht existieren kann und selbst wenn es reiner Sauerstoff wäre, würde man in Sekunden sterben). Es kann nach unseren Maßstäben eine Weile dauern, bis es trocken ist. Ich weiß nicht, ob das 10 Millionen Jahre oder eine Milliarde Jahre wären, aber verglichen mit den 3+ Milliarden Jahren, die unser Planet bereits besteht, ist es ein sofortiger Tod.

Willkommen bei der WorldBuilding- Kamera ! Wenn Sie einen Moment Zeit haben, nehmen Sie bitte an der Tour teil und besuchen Sie das Hilfezentrum , um mehr über die Website zu erfahren. Habe Spaß!
Danke für deine Antwort! Wissen Sie, wie Satelliten den geschmolzenen Kern beeinflussen würden? Würden ein oder zwei Monde einen Unterschied machen, um die Konvektion des Kerns länger aufrechtzuerhalten?
Wenn die Erde durch Gezeiten an die Sonne gebunden wäre, wo auf der Oberfläche wäre das Klima am mildesten oder am gastfreundlichsten?
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