Wie ähnlich könnte der Erde ein Planet sein, der einen permanenten Tag erlebt?

Ich möchte mit der Idee einer intelligenten Spezies spielen, die sich auf einer Welt entwickelt, in der zumindest ein Teil der Welt einen permanenten Tag erlebt. Der offensichtliche Weg, dies zu tun, wäre, dass ein Teil der Welt immer der Sonne zugewandt ist und ein Teil der Welt sich entfernt, obwohl ich nicht auf diesen Ansatz beschränkt bin, solange ein angemessener Teil der Welt immer Tageslicht hat.

Angesichts dieser Kriterien möchte ich mir eine Welt vorstellen, die der Erde so ähnlich wie möglich ist; oder um genauer zu sein, eine Welt, die den ähnlichsten evolutionären Druck ausübt, den die Erde auf sich entwickelnde Kreaturen ausübt; abgesehen von dem offensichtlichen No-Day-Teil.

In Wirklichkeit kann ich nicht nur Erde sagen, sondern ohne Nacht. Die physische Welt wäre anders. Am offensichtlichsten würde das konstante Sonnenlicht, das den ganzen Tag absorbiert wird, einen Einfluss auf die Temperatur haben, um die Welt auf der gleichen Temperatur zu halten, müsste die Sonne eine geringere Strahlung haben oder die Weltatmosphäre weniger wahrscheinlich Wärme einfangen. Ich denke, dies würde auch stärkere Unwettermuster fördern, insbesondere in der Nähe der Grenze zwischen Tag und Nacht?

Daher frage ich mich, wie nah ein Planet an erdähnliche Kreaturen herankommen könnte oder die Entwicklung erdähnlicher Kreaturen fördern könnte, während er einen permanenten Tag hat? Was sind die signifikantesten Unterschiede, die ein solcher Planet im Vergleich zur Erde haben würde, über den offensichtlichen Tag hinaus.

Ich werde alle potenziellen Antwortenden daran erinnern, dass das Hard-Science- Tag strenge Kriterien hat. Ich sehe das bisher nicht erfüllt.
Wissen Sie, ob Sie eine Drehung bevorzugen, bei der ein kleiner Bereich immer zur Sonne gerichtet ist, oder ob Sie möchten, dass das gesamte Gesicht immer zur Sonne zeigt? Bisher scheinen die Leute eher vom zweiten auszugehen, wahrscheinlich weil es einfacher vorstellbar ist.

Antworten (4)

hard scienceLeider gibt es für so etwas nicht viel . Der uns nächste Exoplanet ist Lichtjahre entfernt. Allerdings bin ich ein Enthusiast der Astronomie, also hat es mir auf jeden Fall Spaß gemacht, etwas zu recherchieren.

Wie Smoj in seiner Antwort betont , ist Tidal Locking die Idee, nach der Sie suchen. Ein Exoplanet, der (wahrscheinlich) von den Gezeiten eingeschlossen ist und den wir (möglicherweise) in der Goldilocks-Zone seines Wirtssterns entdeckt haben, ist Gliese-581g . Wenn es eine Atmosphäre wie die der Erde hätte, würde es eine harte Zeit geben - weit über die Hälfte des Planeten wäre sehr, sehr kalt (denken Sie daran, dass die Jahreszeiten auf der Erde durch unsere 23,4-Grad-Neigung verursacht werden , sodass sich das Sonnenlicht nicht effektiv in der Nähe verteilen würde bis zur Tag/Nacht-Grenze).

Etwas Interessantes, das ich bei meiner Recherche herausgefunden habe, ist jedoch , dass bei einer dickeren Atmosphäre (oder sogar einer dünneren mit angemessenen Anteilen an CO 2 und h 2 O und wahrscheinlich weniger N 2 ), kann ein Planet in der Lage sein, Wärme von seiner beleuchteten Seite durch Längswinde effektiv auf seine dunkle Seite zu verteilen .

Es gäbe zwar heftige Winde und Meeresströmungen (nicht unbedingt Wasserozeane), die die Evolution des Lebens erschweren könnten, aber hey, „das Leben findet einen Weg“.

Ihre intelligente Spezies könnte wahrscheinlich keine sein, die sich auf der Erde entwickelt hat, als ob sie diesen Planeten mit großen Mengen an CO besucht hätten 2 sie würden Hyperkapnie (CO 2 Vergiftung). Wenn sich Ihre Spezies auf diesem fiktiven Planeten entwickelt und dann zur Erde gereist wäre, würden sie wahrscheinlich an Hypokapnie oder einem Mangel an CO leiden 2 .

Aus Jays Antwort:

Wie auch immer, wenn mehrere Sterne nahe genug wären, dass ein Planet von mehreren von ihnen Sonne auf Tageslichtniveau erhalten würde, wäre ein solches System stabil? Ich bin sicher, jemand hat die Physik dafür ausgearbeitet, um zu sagen, ob es möglich ist.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Jemand hat die Physik ausgearbeitet – tatsächlich sind binäre und trinäre Sternensysteme unglaublich häufig! Das uns am nächsten gelegene Sternensystem, Alpha Centauri (4,37 Lj), ist ein binäres System aus Alpha Centauri A, Alpha Centauri B, mit einem dritten Stern, Proxima Centauri, der gerade in den Außenbezirken herumhängt. Es gibt einige Hinweise darauf, dass das System mindestens einen Exoplaneten beherbergen könnte, aber nichts schlüssiges.

Es gibt auch dieses Spiel , mit dem Sie versuchen können, ein stabiles Sonnensystem mit allen möglichen Objekten zu bauen.

Ich habe dieses Spiel erwähnt, weil Sie schnell feststellen werden, dass es unglaublich schwierig ist, ein Sonnensystem zu bauen, in dem sich ein Exoplanet in einer stabilen Umlaufbahn mit zwei anderen Sternen befindet, so dass es zwischen dem Wirtsstern und der Umlaufbahn eines anderen Sterns um den Wirtsstern liegt - und mir sind keine Beispiele aus der realen Welt bekannt, die bisher gefunden wurden.

Um deine Ausgangsfrage zu beantworten:

Was sind die signifikantesten Unterschiede, die ein solcher Planet im Vergleich zur Erde haben würde, über den offensichtlichen Tag hinaus.

Nach meinen Recherchen würde ich sagen, vor allem die Atmosphäre . Es würde das richtige Verhältnis von Treibhausgasen und die richtige Dichte benötigen, damit sich Wärme auf allen Seiten des Planeten ausbreiten kann.

Um meinen Kommentar zu verdeutlichen, auf den Sie sich beziehen: Ja, mir ist bewusst, dass Multi-Star-Systeme üblich sind. Und ohne die Mathematik auszuarbeiten, würde ich vermuten, dass ein Planet eine stabile Umlaufbahn um ein Paar solcher Doppelsterne haben könnte, wenn er weit genug entfernt wäre, dass es eine gute Annäherung wäre, die beiden Sterne als einen einzigen Körper gleich zu modellieren auf die kombinierte Masse an einem Punkt zwischen ihnen. Aber das wäre sehr weit weg, was zu einem sehr kalten Planeten führen würde. Könnte es zwischen ihnen hindurchgehen, als ob Sie ein Achterbild wären? Wie würde eine solche Umlaufbahn aussehen? Das meinte ich, ich wusste es nicht.
Wenn ich mich recht erinnere, funktioniert die Achterbahn nur mit drei Sternen gleicher oder ähnlicher Masse. Wenn ein Planet den Platz eines der Sterne einnehmen würde, wäre er deutlich heller. Sie würden am Ende eine binäre Umlaufbahn für die Sterne haben, und der Versuch, die Umlaufbahn Ihres Exoplaneten zu zeichnen, ist das Herzstück des Drei-Körper-Problems. Ich würde jedoch sagen, dass es in diesem System nicht lange dauern würde - es würde im Wesentlichen eine Gravitationsunterstützung nach der anderen erhalten, bis es schließlich die Fluchtgeschwindigkeit erreicht und zu einem Schurkenplaneten wurde.

Ich behaupte nicht, Experte in der Wissenschaft zu sein, um die es hier geht. (Aber dann gibt es hier wirklich keine wahre „Wissenschaft“, da wir keine Beispiele für eine solche Welt zum Studieren zur Verfügung haben. Es kann nur Spekulation und Extrapolation auf der Grundlage von Wissenschaft geben.)

Angenommen, eine Seite der Welt ist immer der Sonne zugewandt und die andere Seite immer abgewandt:

Die meisten Pflanzen, wie wir sie kennen, könnten auf der Nachtseite nicht überleben, da sie niemals Sonnenlicht bekommen würden, um die Photosynthese anzutreiben. Das würde auch für Tiere das Leben erschweren, da sie keine Pflanzen zum Fressen hätten, um eine Grundlage für die Nahrungskette zu bilden. Vermutlich konnten Tiere, die in der Nähe der Grenze lebten, hin und her reisen.

Vermutlich würde die Tagseite viel heißer werden als die Nachtseite. Aber wenn die Nachtseite sowieso größtenteils tot ist, ist das aus weltbildender Sicht kein großes Problem: Sie setzen nur Abstand von der Sonne, atmosphärische Zusammensetzung usw. fest, die ausreichen, um die Tagseite auf eine vernünftige Temperatur für das Leben zu bringen. Dann ist die dunkle Seite sehr kalt. Wie viel kälter, hängt von der Dicke der Atmosphäre, dem Wettergeschehen, ob es Monde gibt usw.

Die heißere Tagseite würde bedeuten, dass Luft erwärmt wird und sich ausdehnt und sich dann zur dunklen Seite bewegen muss, wo sie abkühlt. Natürlich kann Luft nicht ständig von hell nach dunkel fließen, also muss es Strömungen geben, die sie zurückbringen. Kurz gesagt, ich denke, Sie haben einige ziemlich konstante starke Winde.

Ähnlich bei Meeresströmungen. Ich denke, die Oberfläche wird sich tendenziell in Richtung Dunkelheit bewegen, während eine Unterströmung in Richtung Licht fließt.

Wenn die Menschen im Grunde auf der hellen Seite leben, ist die dunkle Seite ein ödes, unbekanntes, mysteriöses Land. Früher wagten sich wahrscheinlich ein paar mutige Seelen dorthin. Mit fortschreitender Technologie erreichen sie schließlich den Punkt, an dem sie ernsthafte Expeditionen starten und den Ort wirklich kolonisieren können.

Ein anderes Szenario könnte sein, dass sich der Planet in einem System mit mehreren Sonnen befindet, sodass die gesamte oder der größte Teil der Oberfläche zu einem bestimmten Zeitpunkt von mindestens einer der Sonnen bestrahlt wird.

Und warum sollte die Dunkelheit die Menschen in den Wahnsinn treiben? Auch wenn es nie Nacht ist, werden Menschen normalerweise nicht verrückt, weil sie ein bisher unbekanntes Naturphänomen erleben. Als ich zum ersten Mal einen Tornado sah, wurde ich nicht verrückt. Und haben die Menschen auf diesem Planeten nicht auch ohne Nacht Höhlen, fensterlose Keller, Transportkisten usw., in denen sie hin und wieder Dunkelheit erleben würden? Naja, egal.)

Wie auch immer, wenn mehrere Sterne nahe genug wären, dass ein Planet von mehreren von ihnen Sonne auf Tageslichtniveau erhalten würde, wäre ein solches System stabil? Ich bin sicher, jemand hat die Physik dafür ausgearbeitet, um zu sagen, ob es möglich ist.

Ich denke, du hast recht. Die Konvektionsströme wären konstant. Da wäre viel Energie in diesem Wind...
hmm, wie wäre es mit einer zweiten Sonne, die der 'Nacht'-Seite etwas Wärme spendet? oder sogar ein paar Monde, die Sonnenlicht darauf reflektieren? nicht unbedingt genug, um auf jeder Seite eine perfekte Hitze zu halten, aber möglicherweise genug, um zu verhindern, dass der Wind zu stark wird? Oder ... könnte genug Wasser die Energieübertragung ohne Wind bewältigen? möglich nicht, da ja schließlich das Wasser gefrieren muss.
Eine andere Sonne, die nahe genug ist, um Wärme zu liefern, wirft die gleichen Fragen der Stabilität von Umlaufbahnen auf wie eine andere Sonne, die nahe genug ist, um Licht zu liefern. RE-Monde: Ich dachte, dass mehrere große Monde zu ewigem Licht auf der ganzen Welt führen könnten. Vielleicht kein Tageslicht, aber genug zum Sehen. Wie viel Wärme bekommen wir vom Mond? Ich weiß nicht. Interessante Frage.
Ich widerspreche respektvoll, dass hier keine Wissenschaft verwendet werden kann. Es ist eine Frage der Orbitalmechanik, und Exoplaneten werden überraschend gut verstanden.
@hde226868 Dies ist eine Nebensache, aber: "Wissenschaft" bedeutet "Wissen, das durch Experimentieren und Beobachten gewonnen wird". Da wir keine Welten haben, wie sie das Poster beschreibt, um sie in unseren Experimenten zu verwenden, können wir die Frage nicht wissenschaftlich untersuchen. Wir können aus bestehenden wissenschaftlichen Erkenntnissen extrapolieren, aber alle Schlussfolgerungen sind keine Wissenschaft, sie sind Hypothesen. Wir können einigen dieser Hypothesen ein sehr hohes Vertrauen entgegenbringen, aber bis wir das Experiment tatsächlich durchführen, sind sie keine wissenschaftlichen Tatsachen. Wir können eine wissenschaftlich klingende Sprache verwenden, um die Frage zu diskutieren, aber alle Arten von Pseudowissenschaftlern tun das auch.

Ein Beispiel, zumindest in Bezug auf die Mechanik, ist der Mond. Gezeitensperre erklärt dies.

Wenn Sie die Erde als Stern statt als Planeten betrachten würden, würde der Mond immer eine Seite erwärmt und die andere Seite gekühlt haben, da er während seiner Umlaufbahn immer mit einer Seite zugewandt und der anderen Seite abgewandt ist. Eine Nacht- und eine Tagseite, mit einem Temperaturgradienten von einer zur anderen.

Bei einem erdähnlichen Planeten, der eine sonnenähnliche Sonne umkreist, würde die Natur der Tag/Nacht-Hemisphären des Planeten davon abhängen, wie weit er von der Sonne entfernt ist.

Je näher es an der Sonne ist, desto größer wäre die erwärmte Tagseite und desto heißer wäre auch die Nachtseite durch atmosphärische Konvektionskräfte.

In einer Entfernung von Goldilocks von der Sonne (nicht zu heiß, nicht zu kalt, genau richtig) würden Sie am Ende ein Band um den Planeten als Tangente zur Umlaufbahn haben, das die beiden Hemisphären trennt.

Die Temperatur innerhalb dieses Bandes könnte für das Leben geeignet sein. Die näher an der Sonne liegende Hemisphäre wäre zu heiß und kühlt ab, wenn sie sich dem Band nähert. Die von der Sonne abgewandte Hemisphäre wäre zu kalt.

Sie hätten also eine permanente Tagseite, die innerhalb des für das Leben geeigneten Temperaturgradienten liegt, und einen Teil einer Nachtseite, die ebenfalls für das Leben geeignet ist.

Hugh Howey hat in einem seiner Molly-Fyde-Bücher (The Bern Saga series) ein ähnliches Szenario.

Die Hälfte der Welt ist versengt, die andere Hälfte gefroren. Mit Behausung in einem schmalen Band.

Eigentlich hatte die Welt in der Geschichte aus der Erinnerung zwei Sonnen. Aber das Prinzip würde mit nur einer Sonne funktionieren.

Wenn Sie im „Band“ der richtigen Wärme wären, würde nicht der größte Teil Ihrer Wärmeenergie von der Strahlung aus dem heißen Teil der Welt stammen, nicht direkt von der Sonne? Ich frage, weil ich mich frage, ob Sie auf diese Weise ausreichend direktes Sonnenlicht erhalten würden, um die Photosynthese anzutreiben, oder ob die Menge an Sonnenlicht, die empfangen wird, viel geringer sein müsste, um aufgrund der zusätzlichen Wärmeübertragung die richtigen Temperaturen aufrechtzuerhalten. Gibt es einen Grund für ein „Band“ zwischen heiß und kalt, anstatt die Welt einfach weiter von der Sonne entfernt zu platzieren, damit die heiße Seite genau richtig ist?
@dsollen Gute Frage. Ich denke ja, es würde von der Entfernung von der Sonne abhängen. Aber so oder so würden Sie immer noch einen Farbverlauf bekommen. Dieser Gradient könnte eher wie eine wärmere Polkappe auf der Sonnenseite sein, während der Rest des Planeten zu kalt ist.

Erkunden Sie dies. Chris Wayan leistet hervorragende Arbeit bei der Untersuchung, wie die Parameter eines gezeitenabhängigen erdähnlichen Planeten mit permanenten Tag-/Nachtseiten aussehen würden. Er geht fantasievoll, unterhaltsam und vernünftig vor. Ich hoffe, Sie finden das informativ!

http://www.worlddreambank.org/L/LIB.HTM

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