Может ли единственная планета иметь более одной разнообразной атмосферы?

Я думаю, что ваш лучший выбор - это скорость, и много ее.

Если вы посмотрите на изображения Юпитера и Сатурна (и, в меньшей степени, Урана и Нептуна), вы заметите пояса и зоны на поверхности. На Юпитере они особенно заметны, потому что пояса (темные полосы, которые падают) и зоны (светлые полосы, которые поднимаются) состоят из разных газов.

Чтобы получить эти пояса и зоны, вам понадобится планета с очень коротким днем ​​(у Юпитера порядка 10 часов). Имейте в виду, что это даст вам очень сильный ветер; вам придется подумать, что это сделает с вашей биосферой. Это также дает вам «возможность» создавать массивные штормы (как Большое Красное Пятно) на границах, которые длятся годами, если не веками, создавая всевозможный сюжетный потенциал.

Один потенциальный эффект сильных ветров: в больших экваториальных океанах ветры могут быть достаточно быстрыми, чтобы взбить море в пену, фактически стирая границу между морем и небом. Это может быть то, что создает тропическую зону, в отличие от полярных поясов.

Чтобы поддерживать скорость вашей планеты, вам нужно будет ограничить приливные силы (то есть нет или очень маленькие луны) и внутреннее сопротивление (поэтому нет или очень маленькие экваториальные массивы суши). Планета большего размера также может помочь, придав системе инерцию вращения.

Эти газы, которые вы ищете, естественным образом смешаются, если им будет предоставлена ​​такая возможность. Их невынужденное стационарное поведение всегда представляет собой гомогенное перемешивание. Это означает, что вам нужно что-то, что заставляет их.

- Википедия

Разительный контраст между воздухом вокруг Алматы, Казахстан, и горами наверху, не так ли? Это вызвано инверсионным слоем. Теплый слой воздуха удерживает воздух внизу. В случае, который мы видим выше, этот пойманный слой внизу затем заполняется смогом из города.

Инверсионный слой сам по себе не может вызвать того, что вы ищете. В конце концов произойдет смешивание, и вы достигнете равновесия. Однако, если у нас есть вещи, производящие метастабильные соединения под инверсионным слоем, и что-то, что разрушает их до того, как они заполнят верхние слои атмосферы, получится ситуация, как в Алматы. Среда внизу явно отличается от среды выше.

Как долго инверсионный слой остается перевернутым, зависит от географии и климата. Возможно, вам придется много потрудиться, чтобы создать географию, в которой сохраняется очень сильный инверсионный слой на больших территориях, достаточно надежный для получения желаемых эффектов. Однако они действительно могут прослужить долго. Известным примером был Великий смог 1952 года , который окутал Лондон смогом на 4 дня. Он создал такой жестокий смог из угольного дыма, что за эти 4 дня погибло 6000 человек.

Эта непостоянство также может быть полезным сюжетным ходом. Возможно, большую часть времени у вас есть инверсионные слои, но каждые пару лет они проясняются из-за случайного везения с метеорологическими условиями. Это может быть время больших исследований, прежде чем слой снова осядет, и производители газа, специфичные для биома, начнут возвращать состав воздуха к уникальному балансу биома.

Подобно растению Джинкс из книг Ларри Нивена «Известное пространство», планета с «ископаемой приливной выпуклостью» может иметь «концы» — внутренний и внешний (или восточный и западный, как в книгах) полюса — которые торчат вверх. за пределами атмосферы — это может создать атмосферу с высокой плотностью/давлением вблизи зоны горизонта (сумеречная зона для «глазного яблока» планеты красного карлика или место, где главная звезда находится на горизонте для спутника сверхмассивного газового гиганта, как с Джинксом) — в то время как «концы» имеют земную атмосферу или даже не имеют атмосферы, окруженной «кольцом» обитаемого давления и состава.

Формирование такой выпуклости потребовало бы, чтобы орбита планеты / луны со временем отошла от своей основной, после того как мантия и ядро ​​​​достаточно остыли, чтобы ограничить степень корректировки уменьшенного приливного растяжения. Мое ограниченное понимание состоит в том, что это маловероятно, учитывая то, что мы сейчас знаем о приливном нагреве (среди прочих примеров, о двигателе, который поддерживает океан Европы в жидком состоянии), но я бы не стал называть это невозможным — и самые маловероятные вещи случаются, если вы посмотрите довольно долго.

В комментариях отмечалось, что атмосфера останется смешанной, поэтому группа twilight не может быть токсичной композицией, но это и не обязательно. Простой воздух убьет вас довольно быстро (из-за отравления кислородом) при температуре немногим более 7 атмосфер (а азотный наркоз может заставить вас принять фатально неверное решение при 2/3 этой цифры). Конечно, могут быть местные твари, которые приспосабливаются к этому, но сам воздух будет смертельным для блуждающих людей при 1 атм. зона.

Я не могу представить комбинацию астрономических сил, которая изменила бы форму планеты, не расплавив мантию, но вселенная полна вещей, которые я не мог себе представить, так что просто помашите рукой. Это примерно то, что Ларри Нивен сделал с Jinx .

Теперь, если планета или большая луна, вместо того, чтобы формироваться в более высоком гравитационном градиенте, когда-то вращались намного быстрее, чем сейчас, и если бы они имели жесткую мантию и не были тектонически активными с тех пор, как они замедлились, то экватор мог бы быть На 100 или 200 миль выше полюсов — достаточно высоко, чтобы эффективно подняться над всей атмосферой.

Конечно, это дает две атмосферы, а не три, но если единственной целью полосы плотных газов было создание непригодного для жизни барьера, возможно, ваша история может работать и с вакуумом, разделяющим обитаемые миры.

Если вы по-прежнему чувствуете, что вам нужна третья атмосфера по причинам, отличным от простого разделения двух пузырей, вы можете заявить, что она окутывает всю планету над двумя пузырями и над горами.

Еще немного хандвавиума служит для того, чтобы верхние слои атмосферы не смешивались с пузырьками, а любое перекрестное загрязнение могло быть поглощено биополушариями.

Если вы используете эту конструкцию, сделайте мир настолько маленьким, насколько это возможно. Планета размером с Землю или даже с Марс не может иметь горы высотой в 200 миль даже с жесткой мантией. Рок просто не такой сильный.

Поскольку вы спросили конкретно о полюсах: шестиугольник Сатурна .

Хотя я не совсем уверен, соответствует ли это вашему пониманию «пузырей» (для меня «пузырь» подразумевает наличие большей атмосферы между атмосферой пузыря и космосом).

Я также не уверен, будут ли края шестиугольника препятствовать пересечению границы газами, но они могут усложнить/замедлить пересечение достаточно, чтобы местная жизнь могла не отставать от поддержания своей местной атмосферы.