Ist es möglich, heiße Wüstenpolregionen und einen eisigen Äquator zu haben?

Ich beginne mit einem Fantasy-Buch, also denke ich, dass Sie im Wesentlichen über alles schreiben können, aber ich möchte ein Element der Plausibilität. Könnten Sie heiße Wüstenkappen auf einem Planeten und einen eisigen/winterlichen Äquator haben?

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Antworten (9)

Sicherlich. Ich gehe davon aus, dass Sie mit Wüste eher "heiß und trocken" als nur trocken meinen. Ein Planet könnte offensichtlich völlig kalt sein, wobei die Pole deutlich trockener sind als der Rest des Planeten.

Eine Möglichkeit könnte ein kalter Planet mit begrenzter vulkanischer Aktivität sein, der aus welchen Gründen auch immer nur in der Nähe der Pole beobachtbar oder leicht messbar ist. Die geothermische Aktivität in der Nähe der Oberfläche erhitzt die Polarregionen bis fast zum Sieden, wodurch das Wasser an der Oberfläche und in der unteren Atmosphäre effektiv in Dampf umgewandelt wird. In Kombination mit einem interessanten Wetterstrom, der häufig starke Winde erzeugt, sind die Pole eine nahezu absolute Wüste.

Danke für Ihre Hilfe. Könnte die Welt von einer menschenähnlichen zweibeinigen Spezies bewohnt werden, denken Sie?
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Ich neige dazu, bei solchen Dingen einer Logik zu folgen, die am besten als unmittelbar bevorstehendes und überwältigend wahrscheinliches Ergebnis der Evolution beschrieben wird. Die Tatsache, dass die meisten Arten humanoider Spezies in meinen Kreationen in vielerlei Hinsicht „menschenähnlich“ sind, ist auf eine Gemeinsamkeit zwischen den evolutionären Pfaden vieler intelligenter, fühlender Wesen zurückzuführen, die eine ähnliche Entwicklungsstufe wie Menschen erreicht haben (z Wasserbasierter Planet mit milder Temperatur und einem magnetischen Schutzschild gegen kosmische Strahlung, minimale tektonische Aktivität, Intelligenz, die aus der Notwendigkeit stammt, Werkzeuge zu verwenden usw.)
Es ist erwähnenswert, dass die Antarktis die trockenste Wüste der Welt ist.
Es ist auch erwähnenswert, dass es schwierig sein kann, große Flächen zu finden, die nicht mit Wasser bedeckt sind. Es mag gefrorenes Wasser sein, aber ziemlich sicher sind Eis und Schnee nur flüssiges Wasser, das die Zustandsphase geändert hat.
Als Ergänzung zum vorherigen Kommentar zu Eis (Wasser) wurde der Kommentar mit der Absicht der guten Laune gepostet, da die Kategorisierung von Trockenheit oder Wüste auf Niederschlag basiert.

Der Planet könnte eine axiale Neigung von 90° haben.

Das bedeutet, dass jeder Pol ein halbes siderisches Jahr im direkten Sonnenlicht steht und das andere halbe Jahr im Schatten.

Der Äquator erhält jeden Tag genau 50 % Sonnenlicht und 50 % Nachtzeit. Aber es wird immer noch drastische Jahreszeiten geben, denn im Laufe eines Jahres wird die Höhe der Sonne am Mittag vom perfekten Zenit bis knapp über dem Horizont variieren. Zweimal im Jahr gibt es einen Sonnenuntergang, der die ganze Nacht dauert und direkt in den Sonnenaufgang des nächsten Tages übergeht.

Die Pole erhalten doppelt so viel Sonnenlicht wie der Äquator, sodass sie im Durchschnitt heißer sind. Genau wie Wüsten auf der Erde werden sie sehr heiße Tage und sehr kalte Nächte haben. Nur dass beides viel länger dauert als auf der Erde, die Temperaturunterschiede also noch extremer sein werden. Es ist unwahrscheinlich, dass viel Fauna und Flora unter diesen extremen Bedingungen überleben wird, also werden sie ziemlich wüstenähnlich sein.

Wenn es eine axiale Neigung von 90 Grad hätte und sich um diese Achse dreht, hätte es dann nicht das ganze Jahr über einen Pol, der dem Stern zugewandt ist?
@TracyCramer Nein, würde es nicht, aus dem gleichen Grund verursacht die axiale Neigung auf der Erde Sommer und Winter auf der Erde und nicht nur, dass eine Hemisphäre heiß und die andere kalt ist.
Wie kommt es von einem Pol zum anderen? Ist eine 90-Grad-Neigung nicht im Wesentlichen eine gezeitenbedingte Fixierung dieses Pols an der Sonne, wenn er sich um seine Achse dreht?
@TracyCramer Nein, ist es nicht. Die Rotation eines Planeten erfolgt in einem Bezugssystem, das unabhängig von seiner Umlaufbahn um seine Sonne ist. Von außerhalb des Sonnensystems betrachtet würde die Rotationsachse eines Planeten immer in die gleiche Richtung zeigen, egal wo er sich auf seiner Umlaufbahn befindet. Wenn also ein Planet eine axiale Neigung von 90° hätte, würden die Pole jedes Sternjahr einen Sonnentag erfahren.
Tut mir leid, ich verstehe es immer noch nicht. Wenn die Achse auf die Sonne zeigt, die Achse durch die Pole geht und der Planet sich um die Achse dreht, warum empfängt dann nicht ein Pol das gesamte Sonnenlicht? Dreht es sich auch um eine andere Achse, so dass es nicht mit einem der Sonne zugewandten Pol gezeitengesperrt ist?
Tracy, ich glaube, ich kann helfen. Sie stellen sich den Planeten vor, der sich um die Sonne dreht, als ob eine Achse an den Zentren der Sonne und des Planeten befestigt wäre, wobei der Planet herumrollt, wobei ein Pol immer auf die Sonne gerichtet ist. Nehmen wir an, dass sich dieses Beispielsystem auf einem Blatt Papier auf Ihrem Schreibtisch befand und Sie am Schreibtisch saßen. Die Sonne befindet sich in der Mitte des Papiers und der Planet befindet sich oben, wobei der Südpol auf Sie (und die Sonne) gerichtet ist. Bewegen Sie nun den Planeten auf die 9-Uhr-Position, wobei der Pol immer noch auf Sie gerichtet ist. Er ist nicht mehr auf die Sonne gerichtet, sondern auf den Äquator. Kapieren?
@ozon, ja, danke. Wenn der Planet nicht gezeitenabhängig ist, sehe ich, wie das funktioniert.
@TracyCramer Ich bin froh, dass ich helfen konnte. Ich war anfangs auch verwirrt.
Ich bin mir nicht sicher, ob diese Antwort zum gewünschten Ergebnis führen würde, da der Äquator für ein halbes Jahr (in zwei Viertel geteilt) der sonnennächste Punkt wäre und die Rotation des Planeten bedeuten würde, dass der gesamte Äquator ausgesetzt wäre Sonnenlicht. Die Atmosphäre in dieser Situation wäre wahrscheinlich wild, angesichts der Windströmung und der Tatsache, dass die Hälfte des Jahres die Hälfte des Planeten ständig im Tageslicht liegt, während die andere Hälfte im Dunkeln liegt.
Genau wie Uranos
... und das Leben unterstützen, wie wir es kennen? Nr . +1
Ich stelle mir vor, dass ein Pol, egal wie heiß und trocken er war, sehr kalt werden und viel Eis ansammeln würde, wenn er 0,5 "Jahre" lang im Dunkeln wäre.

Ja, es ist durchaus möglich.

Ihr Planet hätte eine ziemlich extreme axiale Neigung, etwa 50 oder mehr als 60 Grad. Sie würden die folgenden Effekte sehen:

Die Pole hätten extrem lange „Tage“, die Jahren gleich wären, wie wir es derzeit auf der Erde sehen. Der Unterschied besteht darin, dass das 24-Stunden-Sonnenlicht im Sommer viel, viel wärmer wäre, möglicherweise warm genug, um die gesamte Region auszutrocknen – daher heiße Wüste. Im Winter würde das Gebiet sechs Monate lang zufrieren.

Der Äquator wäre viel kühler, da er der Sonne nie nahe genug kommt, um sich aufzuwärmen. Bei extremen Neigungen wäre dies ähnlich wie am Polarkreis, wo es selbst im Sommer meist nicht warm genug ist, um Permafrost zu schmelzen. Das Äquivalent zum Sommer für das Äquatorialband wäre die Tagundnachtgleiche, wenn die Sonne direkt über dem Kopf stehen würde. Ob die Tage zu dieser Zeit lang genug sind, um das Eis zu schmelzen, bleibt Ihnen überlassen.

Zwischen den beiden wären gemäßigte Bänder, so wie wir es heute haben. Hier würde wahrscheinlich das meiste Leben gefunden werden.

Sie würden wahrscheinlich auch ein seltsames Wetter sehen. Starke, heiße Winde würden vom Sommerpol zum Winterpol blasen. Abhängig von Ihrem Design könnte dies wiederum Energie in die äquatorialen Regionen bringen.

Sie könnten mehr aus einem regelmäßigen Tag/Nacht-Zyklus an den Polen machen, indem Sie den Stern zu einem relativ kühlen Roten Zwerg machen und den Planeten viel näher umkreisen lassen, wodurch die Jahre viel kürzer werden.

"Ob die Tage zu dieser Zeit lang genug sind, um Eis zu schmelzen, liegt bei Ihnen." - Nicht wirklich. Die Tage wären 12 Stunden lang. (Es sei denn, Ihr Planet dreht sich langsamer ... aber auf jeden Fall wird es am Äquator unabhängig von der Jahreszeit die Hälfte der Zeit Tag sein.) Und die sogenannten "gemäßigten" Bänder werden immer noch die Hälfte des Jahres STÄRKER gefroren sein als die Äquator.
"Der Äquator wäre viel kühler, da er der Sonne nie nahe genug kommt, um sich aufzuwärmen." Das ist falsch: Für etwa die Hälfte des Jahres (aufgeteilt in zwei Teile) wäre der Äquator näher als jeder Pol an der Sonne, es sei denn, die Achse des Planeten drehte sich auch um den Stern.
Leute, wie nah ein Teil eines Planeten an seinem Stern ist, hat nichts damit zu tun. Die Oberflächentemperatur hängt in erster Linie vom Einfallswinkel der Sonneneinstrahlung ab. Es ist nur ein Zufall, dass Sie sich, wenn die Sonne direkt im Zenit steht (90 Grad nach oben), auch an der Stelle auf dem Planeten befinden, die der Sonne am nächsten ist.

Zwei Sterne umkreisen sich mit einem Planeten dazwischen. Der Planet ist durch die Gezeiten an beide Sterne gebunden, sodass jeder Pol immer „seinem“ Stern zugewandt ist.

Wie einige betont haben, ist dieses System nicht „von Natur aus“ stabil. Aber in den Kommentaren schlug Jose Antonio Dura Olmos eine faszinierende Idee vor, die eine schwindelerregende Reihe potenzieller Handlungspunkte einführen könnte – das System ist aufgrund des Experiments einer alten Zivilisation mit ihrer neuen Technologie stabil. Nachdem sie dieses System erfolgreich geschaffen und stabilisiert hatten, wandten sie das Wissen auf ihre Heimatwelt an und in den folgenden Jahrtausenden entstand auf dieser Welt ein unabhängiges Leben. Oder vielleicht haben sie diese Welt mit Mikroben besät und intelligentes Leben ist durch Evolution entstanden.

Wie ich schon sagte, die Handlungspunkte dafür, wohin dies führen könnte, sind erstaunlich. Das intelligente Leben gewinnt genug Verständnis dafür, dass ihre Heimatwelt instabil ist, und doch verlässt sie sie. Wer waren die Alten? Das System verschlechtert sich und sie müssen es reparieren. Sie können und müssen sich mit ihrem Tod abfinden. Oder sie machen sich auf die Suche nach den Alten, die ihre DNA teilen würden.

Das ist instabil. Der Planet wird in einen der Sterne fallen.
Wirklich? Schade. Hört sich cool an.
Ja, es ist instabil und hätte sich wahrscheinlich nie gebildet. Aber das ist Worldbuilding, also dachte ich, ich werfe es raus.
Das System ist das Überbleibsel eines Experiments einer Zivilisation bei 2,2 auf der Kardashev-Skala. Der Mechanismus, der Abweichungen des Planeten kompensiert, funktioniert noch. In der langen Abwesenheit seiner Schöpfer ist neues Leben entstanden.
Unter astronomy.stackexchange.com/q/11389/1559 erfahren Sie, warum es instabil ist.

Ihr Planet ist eigentlich ein Mond, dessen eine Seite immer einem heißen Gasriesen zugewandt ist. Eine Seite des Planeten würde immer vom Gasriesen aufgewärmt und hätte zwei tagesähnliche Perioden, in denen die Sonne am Horizont aufgeht, dann hinter dem Gasriesen untergeht, dann hinter dem Gasriesen aufgeht und auf der anderen Seite untergeht des Horizonts, was einen ähnlichen Effekt wie eine tägliche Sonnenfinsternis ergibt. Der andere Pol wäre gemäßigter und hätte nur eine tagähnliche Periode, in der der Pol vom Planeten zum Stern zeigt und erwärmt wird, und in der der Pol vom Planeten weg vom Stern zeigt und nachts gekühlt wird .

Der knifflige Teil besteht darin, den Abstand zum Stern und zum Gasriesen genau richtig einzustellen, damit bei einer lebenswerten Atmosphäre sowohl flüssiges Wasser als auch festes Eis auf der Mondoberfläche existieren können. Sie müssten auch die Umlaufzeit so einstellen, dass Sie keinen nächtlichen Frost auf der Seite bekommen, die vom Gasriesen abgewandt ist. Um die Pole trocken zu machen, drehen Sie den Planeten; Dies kann verhindern, dass sich das meiste Wetter den Polen nähert. In Polarregionen könnten sich immer noch einige schwere Stürme bilden, aber diese würden am Außenpol viel häufiger auftreten als am Innenpol und am Außenpol länger dauern. Der innere Pol könnte von Zeit zu Zeit immer noch Stürme bekommen, aber sie wären wahrscheinlich viel milder, da diese stärker vom Gasriesen als vom Stern beeinflusst werden.

Das Ergebnis ist entweder ein Mond mit einem eisigen Band um die Mitte und Wüsten an beiden Polen, oder Sie erhalten einen äußeren Pol, der nass, stürmisch und voller Dschungelleben ist, und einen inneren Pol, der eine trockene Wüste mit massivem Ödland ist Eis dazwischen.

Es sieht so aus, als würden Sie vorschlagen, dass sich der Mond um die Achse drehen sollte, die auf den Gasriesen zeigt. Das ist nicht wirklich möglich, da sich der Mond bereits um seine Umlaufachse dreht (sonst würde er nicht auf der Bahn bleiben!) und es nicht möglich ist, dass sich starre Körper in drei Dimensionen gleichzeitig um zwei Achsen drehen . Bestenfalls könnten Sie die Spinachse eine Umdrehung pro Umlaufbahn präzedieren lassen , aber ich sehe keinen praktischen Mechanismus, der eine so schnelle Präzession plausibel antreiben könnte.
Guter Punkt; man bräuchte etwas Zusätzliches, wie verrückte Magnetfelder, um den Mond mit dem Pol auf den Gasriesen auszurichten, was dazu führen würde, dass sich die Umlaufbahn des Mondes relativ schnell verschlechtert. Gezeitensperre wäre wahrscheinlich der beste Weg, dies zu tun, obwohl die dem Planeten zugewandte Seite des Mondes und die dem Start zugewandte Seite technisch gesehen keine Pole sind, was nicht zur Frage passt, aber dennoch zu einem eisigen Band führen könnte der Planet.

Dies ist mit normaler Physik sehr schwierig, aus den Gründen, warum Pole normalerweise kühler sind:

  • Es gibt wenig direktes Sonnenlicht, das die Pole ständig aufheizt.
  • Die Magnetosphäre hält in der Nähe der Pole weniger Atmosphäre, was bedeutet, dass an diesen Stellen weniger Isolierung vorhanden ist. Nach außen abstrahlende Wärme muss weniger Atmosphäre durchdringen.
  • Im Gegensatz dazu muss das von der Sonne kommende Licht mehr Atmosphäre passieren, um die Oberfläche zu erreichen, da es in einem niedrigen Winkel einfällt und daher eher in den Weltraum abgelenkt wird.
  • Die Antarktis ist kälter als die Arktis, vor allem, weil sie hauptsächlich Land und höher liegt, während die Wärmekapazität der Arktis die Temperatur auf einem höheren Niveau stabilisiert.

Um eine warme Polarsituation herzustellen, könnten wir daher einige Dinge tun. Erstens stellen wir fest, dass unsere eigenen Pole relativ trocken sind und stellenweise den gleichen Niederschlag erhalten wie die Sahara. Wenn wir an beiden Stellen Land anlegen, das knapp über dem Meeresspiegel liegt, haben wir einen guten Start hingelegt. Wir können davon ausgehen, dass wir es warm genug bekommen, dass kein Schnee (ein primärer Reflektor des Sonnenlichts) da ist, und wir sagen, dass der größte Teil des Gebiets mit schwarzem Sand oder ähnlichem bedeckt ist. Eine erhöhte vulkanische Aktivität in diesem Gebiet würde dabei offensichtlich helfen, was bedeutet, dass wir sowohl vom Planetenkern als auch von der Sonne Wärme erhalten.

Dies deutet ebenfalls auf eine seltsame Magnetosphäre hin - wenn der magnetische "Pol" nicht nur nahe am Äquator wäre, sondern sich dreht (anstatt größtenteils fest zu sein), würde dies bedeuten, dass sich die schwerere Atmosphäre in den Polarregionen konzentrieren würde und auch die vulkanische Aktivität stärker wäre trübe. (Ich habe keine Ahnung, ob ein Magnetpol dies vernünftigerweise tun würde, aber ich denke, wir können uns hier ein wenig ausdehnen.)

Eine deutliche Neigung zum Planeten würde helfen, aber zu viel hilft nicht, denn ein Viertel des Jahres wäre das Gebiet völlig im Dunkeln und daher kalt, und für ein halbes Jahr wäre der Äquator tatsächlich näher an der Sonne als beide Pol (weil die axiale Neigung eines Planeten relativ zur festen Sonnenebene ziemlich konstant bleibt). Eine gewisse Neigung bedeutet jedoch für einen Teil des Jahres mehr direktes Sonnenlicht.

In der Zwischenzeit muss der Äquator größtenteils aus sehr hohen Gebirgszügen bestehen. Auf einem erdgroßen Planeten verliert man etwa 6,5 ​​Grad Celsius pro Kilometer Höhe, also möchten wir, dass der Äquator so hoch wie möglich ist. Maccu Piccu ist etwa 8,5 km hoch, Tibet im Durchschnitt 4 km, um Ihnen eine Vorstellung davon zu geben, was „hoch“ ist. Die Oberfläche sollte weitgehend reflektierend sein: Sand oder weißer Stein und etwas Pflanzenfeindlichkeit.

Um das wirklich zum Funktionieren zu bringen, würde ich in den Äquatorialregionen einige Wolken mit hoher Albedo in großer Höhe postulieren – weit mehr als Sie auf der Erde sehen würden, und Perioden mit kurzen Regenfällen hoher Intensität im Norden, wo Wasser ist das verdunstet, nimmt viel Wärme auf und bildet Blitzstürme, die diese Wärme zurück an die Oberfläche spülen, während sie immer noch in der Atmosphäre eingeschlossen sind. Eine sekundäre Wärmequelle (großer Mond, zweiter Stern oder Gasriese) hilft auch dabei, direktes Licht auf mindestens eine Polarregion zu bekommen.

Alles in allem strapaziert dies die Leichtgläubigkeit aufs Äußerste, weil die meisten Physiker diese Bedingungen einfach nicht begünstigen, besonders nicht für sehr lange.

Sie sagten Fantasie, also gelten die Regeln der Physik nicht.

Der Planet könnte von einem Mond auf einer äquatorialen Umlaufbahn umkreist werden, der den Planeten durch eine magische Kältestrahlung aktiv kühlt. Diese Strahlung wird teilweise von der Atmosphäre absorbiert, genau wie die Wärmestrahlung der Sonne. Der Mond ist näher am Planeten als die Sonne, daher hat der Breitengrad einen noch größeren Einfluss auf die Intensität seiner Strahlung als auf das Sonnenlicht.

Die Umlaufbahn könnte tatsächlich so nah sein, dass sogar der Abstandsunterschied zwischen Oberfläche und Mond nicht vernachlässigbar wird (das würde den Mond wahrscheinlich in die Roche- Grenze des Planeten bringen , aber wir haben bereits festgestellt, dass er magisch ist, also könnten magische Kräfte ihn behalten vor dem Auseinanderbrechen).

Ohne die Abkühlung dieses Mondes wäre der Planet wahrscheinlich viel zu heiß, um bewohnbar zu sein. Die Menschen in den Polarregionen könnten das verstehen und als eine gute Kraft verehren, die sie von der sengenden Hitze befreit, wann immer sie am Horizont auftaucht. Diejenigen, die in der Nähe des Äquators leben, werden ihn jedoch als ein böses Wesen verfluchen, das ihnen unerträglichen Frost bringt.

Btw: Nun, da Sie ein riesiges Eismagie-bezogenes BDO in einer niedrigen Umlaufbahn um Ihren Planeten platziert haben, wäre es eine Schande, wenn es nicht irgendwie in Ihre Haupthandlung verwickelt wäre.

Wir können ein durchsichtiges Material an den Polen als Gewächshaus verwenden. Lassen Sie ein durchsichtiges Material wie Quarz die Oberseite des Wassereises bedecken, und im Laufe der Zeit sammelt sich die Wärme der Sonne darunter und schmilzt das Eis an die Oberfläche. Dadurch wird die Umgebung warm.

Die Oberfläche sollte ein leicht entwässerbares Material wie Sand sein. Auf diese Weise fließt das Wasser in die Erde, wenn das Eis schmilzt, um den Boden freizulegen. Dies sorgt für eine trockene Umgebung.

Der Planet braucht eine 0-Grad-Achse, um dies aufrechtzuerhalten und eine Nacht/einen Tag an den Polen zu simulieren.

Der Rest des Planeten und sogar über dem Pol kann ein Eisball sein, der den Planeten so macht, wie Sie es wünschen. Laut einem Ihrer Kommentare wird diese Art von Umgebung zweifellos menschenähnliche Arten hervorbringen.

Ich habe zwei Möglichkeiten, wie dies möglicherweise passieren kann: Der Planet ist gezeitenabhängig an einen Roten Zwerg gebunden und befindet sich in einer polaren Umlaufbahn um ihn herum, oder der Planet umkreist einen normalen Stern, aber er ist geneigt wie Uranus