Экваториальная океаническая река, вызванная приливами

Сеттинг: планета с двумя основными массивами суши, центр каждого из которых расположен более или менее на каждом полюсе планеты. Жидкий водный океан между ними, полностью, если не прямо (из-за несимметричного характера массивов суши с обеих сторон), обволакивающий экваториальную область планеты. У планеты есть луна (EDIT) или коорбитальная планета , которая имеет подходящий размер и расстояние, чтобы оказывать значительное приливное притяжение на океан, а океан имеет достаточную глубину и объем воды, чтобы показать приливные эффекты.

Есть ли какая-либо вариация деталей (океаны больше или меньше, луна ближе или дальше и т. д.) этой в целом неопределенной схемы, которая позволяет приливным силам заставлять океан двигаться речным потоком вокруг экваториальной области планеты? (в отличие от некоторого непонимания, которое у меня есть о приливных силах, что делает это совершенно неправдоподобным)

РЕДАКТИРОВАТЬ Чтобы дать некоторый фон того, откуда я взял идею для этого вопроса: я слышал о приливах в определенных местах на Земле, которые преувеличены из-за резонанса и колебаний, соответствующих формам и размерам граничащей земли. Отсюда мне показалось, что если бы частота прилива (орбитальная частота Луны) также резонировала с размером/формой кольца/океана, оно бы текло, как вода в чашке, когда вы вращаете его, просто на планетарного масштаба. (Кроме того, я понимаю, что это, вероятно, в конце концов затянет два тела в приливный замок, поэтому точные временные шкалы не должны быть слишком длинными, просто «достаточно длинными» для истории)

Мне непонятно, почему приливные силы вызывают массовый поток. Приливные силы симметричны : нет чистой силы, тянущей вещи за Луной.
@AlexP Они не вызовут такого движения. Но другие вещи...
Северное и Южное экваториальное течение плюс, конечно же, экваториальное противотечение . Они приводятся в движение ветрами, приводимыми в движение вращением планеты (= сила Кориолиса ), и не имеют ничего общего с приливами или Луной.
«Резонанс» подразумевает колебание. Приливные силы симметричны, за каждым приливом следует такой же отлив. Приливы — это, по сути, волны; когда вы смотрите на море или озеро, вы видите, как движутся волны, но волны не вызывают течения воды. Если непрерывное кольцо океана достаточно широкое, у вас будет циркуляция воды за счет вращения планеты. Только не из-за приливов.
@AlexP Я думаю, что волны - это правильный способ думать об этом, и волны на самом деле вызывают чистый поток воды у поверхности из-за дрейфа Стокса . Вода не будет течь непрерывным потоком, как река, поскольку время от времени она будет поворачивать вспять, но на поверхности будет чистое движение в течение нескольких дней.
@MikeNichols Да, именно такая концепция пришла мне в голову. Просто достаточно большой прилив, достаточно большая волна, «достаточно часто» и т. д., чтобы заставить этот чистый поток распространяться по достаточной части океана за раз и достаточно скоро настигать себя сзади, чтобы преодолеть тенденцию к обратному движению. .

Ответы (3)

Ваша планета - линейный двигатель

Это то, что я подробно предложил в этом ответе . Ваши океаны движимы магнитогидродинамическим приводом , который постоянно циркулирует по узкому океану вокруг планеты.

Вот как это работает:

  • Два мощных магнитных поля; один от вашей планеты (железное ядро, как на Земле) и один внешний (возможно, планета земного типа вращается вокруг планеты, подобной Юпитеру).
  • Чтобы превратить океан в линейный двигатель, вам нужно магнитное поле и ток , и они должны быть не в одном направлении друг с другом.
  • Пусть магнитное поле, создаваемое планетой, такое же, как у Земли (хотя, может быть, и сильнее).
  • Пусть магнитное поле, создаваемое «Юпитером», постоянно меняется по мере вращения планеты. Таким образом, по закону Ленца вы вызовете течение в океане.
  • Теперь, с магнитным полем и током, вы индуцируете движение силой Лоренца .

Итак, вот что вам нужно на вашей планете:

  • Континентальная установка, как вы описываете. Два больших циркумполярных континента, а между ними относительно узкий океан.
  • Океан должен быть очень соленым, чтобы вызвать хорошее течение.
  • У планеты должно быть собственное, очень сильное магнитное поле.
  • Объект, вокруг которого вращается планета ( первичный ), должен иметь собственное очень сильное магнитное поле.
  • Если планета обращается по своей основной орбите по идеальной экваториальной орбите, то вектор тока и магнитный вектор будут отличаться только магнитным склонением магнитного поля на планете. Это угол между осью вращения и осью диполя магнитного поля. Магнитное склонение Земли составляет около 11 градусов, что слишком мало.
  • Таким образом, комбинация магнитного склонения и наклонения орбиты между планетой и ее главной звездой составляет около 90 градусов. Добавление некоторой эксцентричности, вероятно, тоже помогло бы делу.

Заключение

Получите все характеристики правильно, и теперь у вас есть линейный двигатель. Энергия поступает из двух источников. Магнитное поле планеты забирает тепловую и кинетическую энергию ядра планеты, чтобы помочь управлять океанами. Другими источниками энергии являются кинетическая и вращательная энергия планеты по отношению к первичному элементу и внутренняя тепловая и кинетическая энергия первичного элемента через его магнитное поле.

В конечном счете, вы должны учитывать, что перемещение океана в течение миллиарда лет требует много энергии, поэтому с точки зрения точных наук эта планета не может существовать в таком состоянии в течение длительного времени. Но он может существовать какое-то время, так что этого достаточно для хорошей истории!

Просто возможно, может быть, но не легко.

Движение океана из-за приливов в основном происходит возвратно-поступательным движением с перемешиванием. Это может быть очень сложно вокруг барьеров и в устьях рек, у входа в бухты и в подобных местах. В глубоком океане у поверхности движение любого данного кусочка воды является более или менее круговым во время цикла приливов и отливов.

Не забывайте, что приливы, участвующие в создании приливов, цикличны и притягивают «назад» так же часто, как «вперед». Итак, в каком направлении вы ожидаете устойчивый поток?

Океанские течения вызываются ветром, разницей в солености, разницей температур и гравитацией. А иногда и землетрясения. Вот как вы можете поддерживать поток в определенном направлении. Например, рассмотрим, где река с пресной водой впадает в океан. Это вводит несоленую воду другой температуры. Это будет стремиться устойчиво течь в направлении, определяемом различными окружающими деталями. Или рассмотрим существование пассатов, которые дуют в одном направлении гораздо больше времени, чем в любом другом. Это будет склонять поверхностные воды в этом направлении, возвращая их по какому-то другому пути течения.

Таким образом, обычная естественная ситуация не будет означать, что приливы создают устойчивый поток в одном направлении вокруг экватора. Вам придется построить что-то чрезвычайно надуманное. Представьте себе, например, последовательность бухт, идеально расположенных под углом, которые создают очень высокие приливы, когда вода течет вверх и преодолевает какой-то барьер с одной стороны. Но форма берега океана на другой стороне не создавала таких высоких приливов. Вам нужно будет «сфокусировать» форму залива на одной стороне, скажем, на западной стороне, чтобы усилить приливы. Тогда только в высшей точке прилива она переливается через край и только в одном направлении. Вам понадобится целая серия таких по всему экватору, чтобы создать что-то вроде устойчивого потока. Обратите внимание, что им не нужно было бы находиться над поверхностью океана,введите описание изображения здесь

Может немного так. С одной стороны, каждая терраса стремится собрать поток внутрь, к центру. От другого стремится разогнать его. Таким образом, первая половина суточного цикла приливов наступает, а вторая половина вытесняется. Если бы у вас была серия из них по всему экватору, вода имела бы тенденцию течь с запада на восток посередине и с востока на запад вдоль верхней и нижней части террасы. Обратите внимание, что для работы они должны были бы иметь длину много 100 км, и их должно было бы быть много, вероятно, по всему экватору. Кроме того, они должны быть расположены на правильном расстоянии друг от друга.

Так что дикая идея о том, как это могло произойти. Может быть, много веков назад уровень воды был намного ниже. Может ледниковый период? А земля на экваторе была над океаном. И люди, которые тогда жили там, много занимались террасированием и формировали землю вокруг экватора, чтобы обеспечить хороший рост. Может быть, что-то вроде риса, который некоторое время хочет расти в воде? Может быть, они смотрели на все эти террасы на восток, чтобы попасть на утреннее солнце. И форма всех этих искусственно сооруженных холмов просто идеальна для того, чтобы сфокусировать приливы.

Я «ожидаю, что устойчивый поток» будет «следовать» за орбитальной луной. Если луна вращается с востока на запад, я ожидаю, что поток будет следовать за ней. Я основывал это предположение на том, что слышал о преувеличении приливов и отливов в определенных местах на Земле из-за резонанса и колебаний, соответствующих формам и размерам граничащих земель (как вы упомянули о заливах). Отсюда мне показалось, что если бы частота приливов (орбитальная частота Луны) также резонировала с размером/формой кольца/океана, оно бы текло, как вода в чашке, когда вы вращаете его.

Океан уже будет течь таким образом из-за существующих эффектов, вызванных вращением планеты. Для этого не нужна луна и приливные эффекты. См., например, Антарктическое циркумполярное течение , которое делает именно то, что вам нужно, хотя и на более низкой широте.

Антарктическое циркумполярное течение работает именно потому, что непрерывное кольцо океана находится в средних широтах. На экваторе это не сработало бы; или, по крайней мере, она была бы намного слабее и медленно текла бы с востока на запад.
Нет, не будет. Антарктический циркумполярный регион движется ветрами на этой широте; таких же ветров не будет на экваторе на землеподобной планете.
@kingledion: Я думаю, что будет, но будет намного слабее циркумполярного течения. На Земле у нас есть Северное и Южное экваториальные течения, компенсируемые экваториальным противотечением. Их гонят ветры, движимые силой Кориолиса, конечно, а не приливы...
@AlexP Так могут ли двойные почти полярные течения вызывать противоток на более экваториальных широтах на этой гипотетической планете??
@Dalila: Просто поместите непрерывное кольцо океана немного севернее или южнее экватора. Пассаты будут гнать течение.
Так что -1 за то, что был прав? Ура мне.