Каков климат на коричневой карликовой планете с разделенными источниками тепла?

Мой ответ основан на деталях из этой статьи о обитаемых спутниках. Это моя первая попытка ответить на один из этих вопросов, так что будьте любезны!

На климат Луны влияют следующие аспекты:

• Инсоляция от главной звезды
• Отраженный основной звездный свет от Коричневого карлика. Это может быть низким, учитывая вероятное низкое альбедо карлика.
• Тепловое излучение коричневого карлика
• периодические затмения главной звезды, когда коричневый карлик движется между Луной и Солнцем.
• приливная блокировка луны
• толщина атмосферы, влияющая на перенос тепла от подзвездной точки Луны к другой стороне. В ОП это не указано.
• перенос тепла океана от воды, движущейся с подзвездной стороны на другую сторону и обратно. Вы не указали в ОП глубину океана или существующие континенты, которые блокируют это циклическое движение в направлении северного или западного направлений. Это очень и очень важные параметры, определяющие, в какой степени существуют открытые моря и где.
• наклон карликовой/лунной системы, который вы указали в 45 градусов.
• эксцентриситет орбиты Луны вокруг карлика. Это не указано. Это вполне может быть ноль, учитывая, что Луна заблокирована приливом, но это не обязательно (орбита Земли и Луны не круговая). Однако, если есть какая-либо значительная степень приливного нагрева, это радикально изменит климат Луны.
• является ли орбита пары луна/карлик вокруг главной звезды круговой или нет. Если нет, то это также вызовет дополнительные эффекты, хотя они будут смягчены соотношением потоков карликов и звезд 1:1.
• сколько времени нужно луне, чтобы совершить оборот вокруг карлика

Согласно связанной статье, наклон системы в 45 градусов обеспечит довольно равномерный прием тепла по всей поверхности Луны (см. рис. 7, правая нижняя панель), усредненный по одному обороту пары карлик/луна вокруг главной звезды. И обратите внимание, что детали на бумаге имеют отношение к потоку от звезды и планеты/карлика намного больше 1:1, так что в вашем случае эффект сглаживания потока более равномерный, чем на бумаге.

Однако на той же панели вы заметите, что изображены «северное лето» и «южное лето», что, насколько я понимаю, является результатом наклона орбиты пары вокруг главной звезды. Опять же, ваш звук должен быть менее выраженным при прочих равных благодаря соотношению 1:1.

Несмотря на плавный средний тепловой поток, конечно, будут интересные погодные условия в зависимости от ваших атмосферно-океанических и геологических параметров из-за взаимодействия всех факторов. Хотя Луна заперта, у нее не будет «холодной» стороны из-за вклада как звезды, так и карлика. Однако поток от карлика, по-видимому, в основном инфракрасный, что может быть непригодно для фотосинтеза. Поэтому, когда карлик затмит главную звезду, Луна будет темной, но, вероятно, не намного холоднее, чем другая сторона.

Я чувствую, что все эти факторы создадут погодную систему, которая не является классическим сценарием «мира глазного яблока» для заблокированной приливами планеты, вращающейся непосредственно вокруг близкого М-карлика, и на самом деле может быть довольно хаотичной.

Кроме того, см. статью о важных ограничениях относительно того, насколько близко Луна может вращаться вокруг планеты, прежде чем она пострадает от безудержного парникового эффекта из-за сочетания приливного нагрева и освещения. Вам придется решить, как изменить эти параметры, основываясь на том, как вы оцениваете эффект радиационного нагревания коричневого карлика по сравнению с радиационным нагревом, описанным в статье.

Как и у большинства планет, заблокированных приливами, будет «горячий полюс», обращенный к источнику тепла (в данном случае к коричневому карлику), и «холодный полюс», обращенный к космосу. Эти два полюса будут движущими силами большей части планетарного климата, поскольку атмосфера и водяной пар нагреваются и расширяются от горячего полюса и перемещаются большими конвективными ячейками к холодному полюсу, где они опускаются и направляются обратно к горячему полюсу. . Таким образом, будет постоянный ветер на уровне земли, дующий к горячему полюсу, и «струйный поток», подобный ветровой системе, движущейся от горячего полюса к холодному полюсу. Будет более или менее сплошное кольцо облаков вокруг горячего полюса, поскольку водяной пар конденсируется на больших высотах, и, возможно, еще одно кольцо облаков где-то на ночной стороне, поскольку оставшийся пар конденсируется при низких температурах. так будет два планетарных «пояса» с высоким уровнем осадков; дождь вокруг горячего полюса и снег вокруг холодного полюса.

Говоря об экосферах, вы можете думать о планете как о надувном мяче с серией концентрических колец, расходящихся от горячего полюса к холодному, а экология определяется разным количеством энергии и влаги, поступающим в каждый из них. звенеть". Далекое солнце даст небольшое количество энергии и освещения, хотя, если оно находится так далеко, как вы говорите, оно может быть минимальным (может быть, даже таким небольшим, как полная луна на Земле). Поскольку планета будет вращаться вокруг Коричневого карлика довольно близко, освещение также будет довольно спорадическим, а далекое солнце всходит и заходит довольно быстро. Большая часть местной жизни должна быть приспособлена к «видению» и сбору энергии в инфракрасном диапазоне, поэтому растения, вероятно, будут черного цвета, а глаза местных существ будут очень большими, чтобы собирать достаточно света.

Хотя вы не упомянули другие спутники Коричневого карлика, вполне вероятно, что они существовали бы из-за сильного гравитационного поля. Множественные луны, вероятно, окажутся на резонансных орбитах (луны на нерезонансных орбитах «накачиваются» энергией и меняют орбиты, либо выбрасываясь, поглощаясь коричневым карликом, либо оседая на стабильных резонансных орбитах. Это должно обеспечить дополнительный источник энергии для Земли). различные тектонические, гидрологические и атмосферные циклы Луны, так как ядро ​​«замешивается» в результате взаимодействия с другими лунами и нагревается сильнее, чем могло бы быть в противном случае. Европа и другие спутники Юпитера).

Последнее, что может повлиять на Луну, — это наличие мощного магнитного поля вокруг Коричневого карлика. Магнитосфера Юпитера поставляет большое количество энергии в окружающую среду, и если луна в вашей системе находится на правильном расстоянии, она может взаимодействовать с магнитосферой так же, как луна Юпитера Ио, которая работает как арматура в динамо-машине и создает многомиллионная «трубка потока» между собой и Юпитером. Что-то подобное, безусловно, вызвало бы сильное разрушение атмосферы любой планеты, а также сделало бы научные открытия интересными (вы могли бы рано открыть электричество, но рев шума на радиочастотах помешает развитию технологии радиовещания и радиоастрономии, Например).

Одна вещь, которая (вероятно) будет иметь большое значение для жизни на этой планете, — это неудачная тенденция коричневых карликов (наряду с маленькими красными карликами) иметь сильную активность солнечных пятен и солнечные вспышки. Я читал, что первые могут приглушать свет от холодной звезды на месяцы (солнечные пятна, покрывающие большую часть поверхности), а солнечные вспышки чрезвычайно сильны, тем более, что солнечные вспышки, и от гораздо, гораздо более коротких расстояние. Таким образом, жизнь на той стороне планеты, которая находится в зоне приливов и отливов и обращена к коричневому карлику, может регулярно купаться во вспышках ультрафиолетового или даже рентгеновского излучения. Жизни пришлось бы либо защищать себя на этой стороне, либо перемещаться на другую сторону планеты, где все было бы прохладнее, но менее опасным с точки зрения радиации.

Будучи красным карликом, он будет иметь относительно высокий процент выходной энергии в инфракрасной части спектра.
Планета будет залита тусклым красноватым светом, и ее будет нагревать большое количество инфракрасной энергии.
Звезда, вероятно, будет гораздо менее изменчивой, чем наше Солнце, поэтому не ожидайте коротких климатических циклов, таких как Эль-Ниньо. В целом климат станет более стабильным.
Точные условия, конечно, сильно зависят от того, заблокирована ли планета приливами и как далеко она вращается от своей основной орбиты.
Но в целом вы, вероятно, можете ожидать, что климат будет гораздо менее изменчивым во времени (если, конечно, орбита планеты не сильно эксцентрична или сильно наклонена, что является причиной большинства сезонных изменений Земли) по сравнению с Землей.

На освещенной стороне вечное румяное сумеречное небо встречает вышедших на улицу.
На темной стороне, за исключением терминатора, вы находитесь в вечной кромешной тьме, единственное тепло, когда-либо достигающее туда, исходит от тепловой конвекции, движимой ветрами, вызванными вращением планеты.
Поскольку планета заблокирована приливами, нет ни приливов, ни ветров, вызванных приливной активностью.