Ist es möglich, einen Planeten zu haben, der Jahreszeiten hat und am Äquator kalt und an beiden Polen heiß ist?

Beginnen wir mit (4). Um Tag-Nacht-Zyklen zu haben, muss sich der Planet drehen und es muss eine lokale Sonne (oder Sonnen) geben, die typischerweise weniger als 90 Grad von der Rotation des Planeten entfernt ist. Prüfen.

Fügen Sie (2) hinzu. Mit der Sonne über dem Äquator muss die Tag- / Nachtsonne weit genug entfernt sein, um dort kalt zu sein, dass ihre durchschnittliche Erwärmung während eines Tages geringer ist als was auch immer verursacht (3). Es gibt keine Orbitalmechanik, die es einem Körper erlaubt, das ganze Jahr über weiter als über dem Äquator über den Polen zu bleiben. Dadurch wird die Welt dunkler, aber Tag/Nacht-Effekte bleiben erhalten.

Fügen Sie nun (3) hinzu. Um an den Polen heiß zu werden, muss es eine Wärmequelle geben. Versuchen wir, einen Braunen Zwerg hinzuzufügen. Sie geben Wärme ab, aber nicht viel Licht. Wenn wir jedoch einen über den Pol stülpen, müsste unser Planet den Braunen Zwerg umkreisen. Nach einer Viertelumrundung befindet sich der Braune Zwerg nun über dem Äquator. (Dies ist das gleiche Problem wie bei Ihrem Vorschlag 1 oben. Eine Neigung von 90 Grad hat die Sonne nur an einem Punkt in der Umlaufbahn über dem Pol. Dies ähnelt eher extremen Jahreszeiten als einer Gezeitensperre.)

Um also die Wärme an den Polen zu bekommen, braucht man eine Quelle, die sich innerhalb des Planeten befindet. Eine Idee ist die Verwendung eines beheizten Kerns mit Magma-Konvektionsströmen, die an den Polen aufsteigen und am Äquator absinken. Die Pole würden dann mehr Wärme aus dem Kern bekommen. Aber dies ist das Gegenteil dessen, was der natürliche Fluss aufgrund der Planetenrotation wäre. Sie müssten das meiste Magma aus einem Material machen, das mit steigender Temperatur dichter wird. Es gibt einige Beispiele dafür, aber nicht viele. Außerdem müsste der Kern besonders heiß sein, möglicherweise aufgrund von Radioaktivität.

In dieser Lage sind schwache Jahreszeiten wie auf der Erde von der hier entfernten Sonne zu haben.

Angenommen, wir lassen die Ganzjahresidee fallen und brauchen diese Situation nur während einer Saison stabil zu halten. Dann könnten wir den Planeten ein Doppelsternsystem an den Lagrange-Punkten L4 oder L5 mit einer Neigung von 90 Grad umkreisen lassen. Dann würde jede zweite Jahreszeit ein Stern hauptsächlich auf der einen oder anderen Hemisphäre scheinen, was zu einer stärkeren Erwärmung der Polare als des Äquators führen würde. Leider bedeutet dies, dass in den anderen beiden Jahreszeiten einer Ihrer beiden Pole in unendliche Dunkelheit getaucht wird.

Abschließend kehren wir zu Ihrer ausgezeichneten Idee zurück, eine breite Gruppe von Ringen das äquatoriale Licht auf einem Planeten mit geringer Neigung blockieren zu lassen. Jetzt brauchen Sie nur noch Jahreszeiten. Aber Tilt ist nicht die einzige Möglichkeit, Jahreszeiten zu haben. Stattdessen können Sie Ihren Planeten um einen von zwei Sternen in einem Doppelsternsystem kreisen lassen. Der nahe Stern liefert die meiste Wärme, aber der entfernte Stern sorgt für Variabilität in der kleinen Wärme, die er hinzufügt, je nachdem, wo er sich in seiner Umlaufbahn befindet. (Dies ist, was die Planeten um Alpha Centari A von Alpha Centari B erfahren.) Außerdem können Sie durch Ändern der Neigung von Stern B entscheiden, ob die nördliche und die südliche Hemisphäre die gleichen Jahreszeiten zur gleichen Zeit erleben oder sich abwechseln. (Oder machen Sie Ihren Planeten ein Binärsystem mit einem braunen Zwerg auf einer elliptischen Umlaufbahn. Oder mach einfach den Planeten.

TL;DR: Verwenden Sie Ihre Ringidee, aber fügen Sie einen entfernten Doppelstern für Jahreszeiten hinzu.

Ja, es ist möglich, obwohl der Geschmack wahrscheinlich falsch für das ist, was Sie sich vorstellen.

Das Klima variiert je nach Breitengrad und Höhe. Berge am Äquator haben permanente Gletscher.

Um den Äquator also durch Eis zu schließen, muss man ihn nur hoch genug machen. Der einfachste Weg wäre wahrscheinlich, den Planeten weniger kugelförmig zu machen. Dies hat den Vorteil, dass keine Berge benötigt werden, obwohl Sie den Äquator frei von Ozeanen halten müssten, dh. haben einen Superkontinent, der den Planeten am Äquator umgibt.

Dieser Zustand ist nicht stabil, da sich Planeten per Definition im hydrostatischen Gleichgewicht befinden. Sie brauchen also einen Grund, wie z. B. eine göttliche oder außerirdische Einmischung, die erklärt, warum der Planet weniger kugelförmig ist, als er sollte. Der Planet drehte sich zu schnell und die Götter haben es vielleicht repariert?

Da Sie den Superkontinent sowieso brauchen, können Sie alternativ einfach fiaten, dass jeder Punkt am Äquator dank verschiedener Hochländer und Gebirgszüge gerade hoch genug ist. Es gibt keinen wirklichen Grund, warum nicht. Beachten Sie, dass der Äquator, da er viel weniger wärmeabsorbierende Ozeane und viel mehr wärmereflektierendes Eis und Schnee hätte, nicht so hoch sein müsste wie in unserer Welt für permanente Gletscher. Es gäbe permanente Winde weg von den Gletschern und ohne Meeresströmungen gäbe es wirklich keine Möglichkeit, dass die Hitze aus den umliegenden wärmeren Ländern den Äquator zum Schmelzen bringt.

Problematischer ist es, die Pole heiß zu machen. Bei riesigen Gletschern und keinen Meeren am Äquator ist es durchaus vernünftig, von größtenteils ausgetrockneten Ozeanbecken rund um die Pole auszugehen. Wenn Sie die Überreste der Meere für einen effizienten Wärmetransport konfiguriert haben, würde ich vermuten, dass nichts die Pole daran hindert, heiß zu werden.

Sie hätten also einen polaren Ozean mit Wasser, das näher am Äquator erhitzt wird. Es würde Inseln und Küstengebiete geben, deren Geologie größtenteils aus marinen Evaporiten besteht .

Das Problem bei dieser Lösung ist, dass sie nichts daran ändern würde, dass die Pole mindestens die Hälfte des Jahres wenig Sonnenlicht haben. Die landwirtschaftliche Produktivität und das unterstützte Bevölkerungsniveau wären also nicht so gut.

Andererseits bezweifle ich, dass es für Sie so wichtig ist, riesiges Ackerland an den Polen zu haben? Da man für den Wärmetransport ohnehin Polarmeere braucht, kann man nur Inseln mit abgehärteten Fischern auf die Pole setzen und die Ackerflächen an den Küsten näher am Äquator mit besserer Sonneneinstrahlung haben.

In einem Zwei-Sterne-System gibt es keine stabile Planetenbahn in der Nähe der Sterne. Planeten werden

• höchstwahrscheinlich weggehen (und dann werden sie entweder das Sternensystem verlassen oder eine stabile Umlaufbahn weit weg von den Sternen erreichen)
• Begeben Sie sich in eine Umlaufbahn, die sehr nahe an einem der Sterne liegt (und daher wird nur seine Schwerkraft einen signifikanten Einfluss auf sie haben)

Es gibt keine dritte Möglichkeit. Wenn Sie eine stabile Planetenumlaufbahn wünschen, kann nur ein einzelner Stern ihre Umlaufbahn erheblich beeinflussen.

Einige knifflige Lösungen (zum Beispiel eine Flugbahn, die eine "8" bildet) sind alle sehr instabil, und der Planet wird sie schnell verlassen.

Einzige Ausnahme ist der L4- oder L5 -Lagrange-Punkt eines Zwei-Sterne-Systems. Aber in diesem Fall können Sie nicht die erforderliche Konstellation der Sonnen haben.

Ich kann mir 2 Möglichkeiten für einen ähnlichen Planeten vorstellen.

1. Stellen Sie sich einen "Planeten" (genauer gesagt einen roten Zwergstern ) vor, der einen sonnengroßen Stern in der aktuellen Entfernung zwischen Sonne und Mars umkreist. Ein erdgroßer "Mond" davon wäre gezeitengebunden . Somit wird es eine konstante "Sonne" über seinem Nordpol sein. Die „zweite Sonne“, an Stelle unserer Sonne, könnte sie hauptsächlich aus südlicher Richtung erwärmen. Das Ergebnis wird eine heiße nördliche Hemisphäre mit einer konstanten Sonne und eine kältere südliche Hemisphäre mit einer sich bewegenden sekundären Sonne sein. Wenn Sie die Orbitalparameter richtig einstellen, können Sie vielleicht einen kalten Äquator bekommen.
2. Sie befinden sich in einem Einzelsternsystem mit einer gezeitengebundenen Erde zur Sonne. Diese Erde sollte etwa zwischen Mars und Jupiter von der Sonne entfernt sein. Daraus ergibt sich eine relativ warme Nordhalbkugel und eine sehr eisige Südhalbkugel. Einige Götter oder interstellare antike Zivilisationen könnten einen großen, stabilen Weltraumspiegel in den L2-Lagrange-Punkten ihrer Umlaufbahnen gebaut haben, um das Wetter zu stabilisieren. Obwohl der L2-Lagrange-Punkt für punktförmige Massen instabil ist, kann er für einen großen Spiegel stabil sein. Wenn der Spiegel nur auf einen kleinen Teil der Eis-Südhalbkugel gerichtet ist, erhalten Sie die warmen Pole und den Eisäquator.

In beiden Fällen sollte die Atmosphäre dieses Planeten seltener sein als unsere, um die Wärmeübertragung zu vermeiden (z. B. eine reine 20% Sauerstoffatmosphäre, ohne unseren Stickstoff wäre in Ordnung).

Wenn Sie möchten, kann ich einige Bilder von den tatsächlich benötigten Konstellationen geben.

Denken Sie nicht zu viel nach. Es besteht keine Notwendigkeit für eine komplizierte exotische Orbitalmechanik.

1. Jahreszeiten: Axiale Neigung, genau wie die Erde. Wenn Sie erdähnliche saisonale Muster vermeiden möchten, hängt die Antwort hier ganz davon ab, welche Art von Jahreszeiten Sie möchten. Verwenden Sie für etwas Unregelmäßiges (oder ein ungewöhnliches Muster) Schwankungen in Sonnenzyklen, die die Leistung des Sterns ändern, oder wenn Sie möchten, dass beide Pole zur gleichen Zeit die gleichen Jahreszeiten haben, verwenden Sie keine axiale Neigung und variieren Sie die Temperatur durch eine hochgradig ekliptische Umlaufbahn .

2. Kalter Äquator: Die hohe Erhebung am Äquator aufgrund einer eher abgeflachten Sphäroidform des Planeten macht das Überqueren wie eine Besteigung des Mt. Everest. Dies eliminiert die Aussicht, dass gefrorene Meere zwischen den Polen kreuzen, hält aber die Hemisphären durch gefrorene Gipfel und Gletscher getrennt.

3: Heiße Pole: Heißer Planet. Ein starker Treibhauseffekt, möglicherweise unterstützt durch vulkanische Aktivität, hält die Pole wohlig warm. Thermische heiße Quellen wären üblich, wenn man vulkanische Hitze nutzt. Wenn Sie ein Hightech-Science-Fiction-Szenario erstellen, kann dies relevant sein, aber ansonsten müssen Sie vorwissenschaftlichen Charakteren die Details der Meteorologie nicht erklären.

4. Tag/Nacht wie die Erde = dreht sich wie die Erde. Einfach.

Wie tief müssen Sie in die Details gehen, um die Orbitalmechanik jedes astronomischen Körpers in Ihrer Welt zu erklären und zu skizzieren? Denken Sie nicht zu viel nach und erklären Sie nicht zu viel – ist Ihre Zielgruppe wirklich so sehr daran interessiert, in die Details der Untersuchung der realistischen Kartierung von Magmaflüssen im Mantel Ihres Planeten einzusteigen?

Eine Möglichkeit wäre, dem Planeten eine Art langfristiges Wolkensystem zu geben, das einen Gürtel um den Äquator bildet, der das Sonnenlicht blockiert, oder vielleicht sogar, dass die Wolken hochgelegene Eiskristalle bilden, die das Sonnenlicht wegreflektieren. Selbst am Äquator könnte es immer noch Tag-Nacht-Zyklen geben, es ist nur so, dass der Äquator genug Licht blockiert, um die Temperaturen zu senken.

Einige der Gasriesenplaneten haben Stürme, die Jahrhunderte oder sogar Tausende von Jahren andauern und Bänder um den Planeten bilden, die dem, was ich beschreibe, vage ähneln. Ich bin mir jedoch nicht sicher, welche spezifischen geografischen Merkmale die Bildung eines solchen Wettersystems auf einem felsigen Planeten fördern würden.

Die Merkurprozession erfüllt einige Ihrer Kriterien (alle außer Nr. 4), im Geiste, wenn nicht sogar buchstabengetreu. Jedes Jahr, wenn die Umlaufbahn von Merkur ihn ins Perihel bringt, „sperrt“ er eine Seite im Tag/Sommer. Das nächste Mal, wenn Merkur näher kommt, sperrt er die andere Seite und macht Nacht/Winter. Die gegenüberliegenden Gesichter von Merkur wechseln sich in 3:2-Resonanz mit dem Jahr von Merkur ab, mit einem Dämmerungsring, der sich auf und ab über die Pole legt und nicht um den Äquator. Es wäre keine perfekte Dämmerungszone, jedes Dämmerungsgesicht würde alle zwei Jahre die Sonne am Aphel sehen.