Что было бы, если бы Земля находилась на полярной орбите вокруг Солнца?

Если вы оставите угловой момент вращения неизменным по отношению к угловому моменту вращения Солнца, это будет иметь серьезные последствия. В то время как «день» по-прежнему составляет 24 часа, периоды дневного и ночного времени становятся намного длиннее. Я думаю, что эффект эквивалентен изменению наклона вращения Земли к ее орбите на 67 градусов. Таким образом, все, что выше 23 северной широты или ниже 23 южной широты, будет считаться «полярным» и будет подвергаться круглосуточному освещению в некоторые части года. В экваториальных широтах по-прежнему будет наблюдаться 24-часовой суточный цикл, но высота, на которой Солнце окажется над горизонтом, будет варьироваться с гораздо большей амплитудой.

Одним из основных изменений будет геокорональная среда Земли. Магнитная активность Солнца сосредоточена в направлении низких солнечных широт - это означает, что во время циклов солнечной активности примерно каждые 11 лет Земля подвергается значительной бомбардировке в виде ускоренных заряженных частиц и корональных выбросов массы (КВМ). Однако характер солнечного ветра также будет меняться в течение года. Полярные районы Солнца излучают слабый и быстрый ветер, тогда как в экваториальных регионах преобладает более медленный и плотный ветер.

Если бы Земля находилась на полярной орбите, то крупные события, связанные с магнитным полем, такие как КВМ, происходили бы гораздо реже — они ограничены широтами.$\pm 30$градусов в течение большей части солнечного цикла, но может простираться до$\pm 60$градусов вблизи солнечного максимума ( Webb & Howard 2012 ). Среда «космической погоды» может быть значительно спокойнее в течение нескольких месяцев в году. Это имело бы большое значение в моей области (астрофизике) с точки зрения типов спутников, детекторов и наблюдений, которые можно было бы проводить с меньшими помехами от солнечной активности. Это также будет иметь значение для дозировки радиации, которую получают космонавты, работающие в течение длительных периодов времени на низкой околоземной орбите. Мы также пропустим несколько показов северного сияния!

Земля находилась на полярной орбите вокруг Солнца?

Если взять текущую орбиту Земли и повернуть ее так, чтобы орбита Земли проходила над полюсами Солнца (относительно оси вращения Солнца). Текущая орбита Земли находится примерно в плоскости, проходящей через экватор Солнца.

Это называется наклонением орбиты . Земля находится под углом около 7 градусов (к экватору Солнца), карликовая планета Эрида имеет наклон около 44 градусов (к эклиптике).

Был бы экватор перпендикулярен тому месту, где он сейчас?

Это будет зависеть от того, какие события заставили планету выйти на эту орбиту. У некоторых планет ось вращения не очень близко выровнена с осью орбиты.

Object  Axial Tilt in degrees
Sun     7.25    
Mercury 0.03    
Venus   178.36  
Earth   23.44   
Moon    6.68    
Mars    25.19   
Jupiter 3.13    
Saturn  26.73   
Uranus  97.77   
Neptune 28.32   
Pluto   122.53  

Наклон показан стрелками через различные тела на этой диаграмме:

- НАСА

Стоит отметить, что наклон (или «наклон») не является постоянным. Некоторые планеты сильно различаются, Марс колеблется от 15 до 35 градусов, а на протяжении десятков миллионов лет мог варьироваться от 0 до 60 градусов. Наклонение Марса часто называют хаотическим состоянием.

А также часовые пояса?

Часовые пояса отражают вращение Земли, а не ее орбиту. Они также являются политическим изобретением.

• Планетарные информационные бюллетени
• Хаотическое наклонение Марса

Я удивлен, что никто не упомянул о влиянии на земные 24-часовые сутки...

Если это то, что вы подразумеваете под полярной орбитой:

За исключением того, что Земля на картинке — это Солнце, а спутник — Земля, а Земля по-прежнему вращается «горизонтально», то наиболее заметным для человека эффектом будет то, что вращение Земли больше не создает 24-часовые сутки! Половина Земли будет подвергаться воздействию солнца в течение 6 месяцев (составляя 6-месячный «день»), в то время как другая половина будет окутана тьмой на такое же время (игнорируя наклон). Я полагаю, что тогда жизнь, какой мы ее знаем, не смогла бы выдержать колебания температуры.

Это как бы отвечает на ваш вопрос о часовых поясах :-)

Между тем, экватор по определению представляет собой плоскость, перпендикулярную оси вращения, проходящую через центр, поэтому нет, экватор не движется относительно Земли.

Как я интерпретирую ваши вопросы, не будет «значительных» изменений. Экватор был бы таким же, как и часовые пояса. Это легче понять, если вы проделаете эквивалентную операцию, повернув ось солнца на 90 градусов, а не земную орбиту!

Очевидно, вид ночного неба изменится, и солнечные эффекты тоже изменятся.