Насколько похожей на Землю может быть планета с постоянным днем?

Таких hard science, к сожалению, не так много. Ближайшая к нам экзопланета находится на расстоянии световых лет. Тем не менее, я энтузиаст астрономии, поэтому мне определенно нравилось проводить некоторые исследования.

Как указывает Смой в своем ответе , Tidal Locking — это идея, которую вы ищете. Экзопланета, которая (вероятно) заблокирована приливом, которую мы (возможно) обнаружили в зоне Златовласки ее родительской звезды, называется Gliese-581g . Если бы у него была атмосфера, подобная земной, его ждали бы трудные времена — более половины планеты было бы очень, очень холодным (помните, времена года на Земле вызваны нашим наклоном в 23,4 градуса , поэтому солнечный свет не мог бы эффективно распространяться близко к поверхности Земли). до границы день/ночь).

Однако кое-что интересное, что я обнаружил при исследовании, заключается в том, что с более плотной атмосферой (или даже более тонкой, содержащей соответствующие пропорции CO$_2$и Н$_2$O и, вероятно, меньше N$_2$), планета может быть в состоянии эффективно распределять тепло от своей освещенной стороны к своей темной стороне с помощью продольных ветров .

Действительно, были бы сильные ветры и океанские течения (не обязательно водные океаны), которые могли бы затруднить эволюцию жизни, но, эй, «жизнь находит способ».

Ваш разумный вид, вероятно, не мог быть тем, кто эволюционировал на Земле, как если бы они посетили эту планету с большим количеством CO.$_2$они будут подвержены гиперкапнии (CO$_2$отравление). Если бы ваш вид эволюционировал на этой вымышленной планете, а затем отправился на Землю, он, вероятно, страдал бы от гипокапнии или недостатка CO.$_2$.

Из ответа Джея:

В любом случае, если бы несколько звезд были достаточно близко, чтобы планета могла получать солнце на уровне дневного света от нескольких из них, была бы такая система стабильной? Я уверен, что кто-то разработал физику этого, чтобы сказать, возможно ли это.

Кто-то проработал физику — на самом деле Двойные и Троичные звездные системы невероятно распространены! Ближайшая к нам звездная система, Альфа Центавра (4,37 световых лет), представляет собой двойную систему Альфы Центавра A, Альфы Центавра B, с третьей звездой Проксима Центавра, которая просто болтается на окраине. Были некоторые свидетельства того, что в системе может быть по крайней мере одна экзопланета, но ничего убедительного.

Также есть эта игра , которая позволяет вам (попытаться) построить стабильную солнечную систему со всевозможными объектами.

Я упомянул об этой игре, потому что вы быстро обнаружите, что невероятно сложно создать солнечную систему, в которой экзопланета находится на стабильной орбите с двумя другими звездами так, чтобы она находилась между звездой-хозяином и орбитой другой звезды вокруг звезды-хозяина. и я не знаю ни одного примера из реального мира, найденного на сегодняшний день.

Чтобы ответить на ваш первоначальный вопрос:

Каковы наиболее существенные отличия такой планеты от Земли, кроме самого очевидного дня.

Из моих исследований я бы сказал, что больше всего на свете атмосфера . Потребуется правильное соотношение парниковых газов и правильная плотность, чтобы позволить теплу распространяться по всем сторонам планеты.

Я не претендую на то, чтобы быть экспертом в науке, связанной с этим. (Но тогда здесь действительно нет настоящей «науки», поскольку у нас нет примеров такого мира, доступных для изучения. Могут быть только предположения и экстраполяции, основанные на науке.)

Предполагая, что одна сторона мира всегда обращена к солнцу, а другая сторона всегда обращена в сторону:

Большинство растений, какими мы их знаем, не могли бы выжить на ночной стороне, так как они никогда не получали бы солнечного света для фотосинтеза. Это затруднило бы жизнь и животным, поскольку у них не было бы растений, которые могли бы стать основой пищевой цепи. Предположительно животные, живущие рядом с границей, могли путешествовать туда и обратно.

Вероятно, на дневной стороне будет намного жарче, чем на ночной. Но если ночная сторона в любом случае в основном мертва, это не является прямой проблемой с точки зрения построения мира: вы просто устанавливаете расстояние от солнца, состав атмосферы и т. д., достаточные для того, чтобы сделать дневную сторону приемлемой температурой для жизни. Тогда темная сторона очень холодная. Насколько холоднее, зависит от толщины атмосферы, погодных условий, наличия лун и т. д.

Более жаркая дневная сторона означает, что воздух нагревается и расширяется, а затем должен двигаться к темной стороне, где он охлаждается. Конечно, воздух не может постоянно течь от света к темноте, поэтому должны существовать потоки, возвращающие его обратно. Короче говоря, я думаю, что у вас довольно постоянные сильные ветры.

Так же и с океанскими течениями. Я думаю, что поверхность будет двигаться в сторону тьмы, в то время как подводное течение будет двигаться в сторону света.

Если люди в основном живут на светлой стороне, то темная сторона представляет собой бесплодную, неизведанную, таинственную землю. В первые дни, вероятно, несколько смельчаков отваживались туда. По мере развития технологий в конечном итоге они достигают точки, когда они могут начинать серьезные экспедиции и по-настоящему колонизировать это место.

Другой сценарий может заключаться в том, что планета находится в системе с несколькими солнцами, так что вся или большая часть поверхности получает свет по крайней мере от одного из солнц в любой момент времени.

И почему тьма сводит людей с ума? Даже если никогда не бывает ночи, люди обычно не сходят с ума, потому что сталкиваются с ранее неизвестным природным явлением. Я не сошел с ума, когда впервые увидел торнадо. И даже без ночи разве у людей на этой планете нет пещер, подвалов без окон, транспортировочных ящиков и т. д., чтобы время от времени испытывать темноту? Ну, что угодно.)

В любом случае, если бы несколько звезд были достаточно близко, чтобы планета могла получать солнце на уровне дневного света от нескольких из них, была бы такая система стабильной? Я уверен, что кто-то разработал физику этого, чтобы сказать, возможно ли это.

Примером, по крайней мере, с точки зрения задействованной механики, является луна. Приливная блокировка объясняет это.

Если бы вы смотрели на Землю как на звезду, а не на планету, у Луны всегда была бы одна сторона нагретой, а другая охлажденной, так как одна сторона обращена, а другая сторона обращена в сторону все время на ее орбите. Ночная и дневная сторона, с градиентом температуры от одной к другой.

Для похожей на Землю планеты, вращающейся вокруг Солнца, подобного Солнцу, характер дневного и ночного полушарий планеты будет зависеть от того, насколько далеко она находится от Солнца.

Чем ближе он к солнцу, тем больше будет нагретая дневная сторона, а за счет сил атмосферной конвекции тем жарче будет и ночная сторона.

На расстоянии Златовласки от Солнца (не слишком жарко, не слишком холодно, в самый раз) вы получите полосу вокруг планеты как касательную к орбите, разделяющую два полушария.

Температура в пределах этой полосы может быть пригодной для жизни. Ближайшее к Солнцу полушарие было бы слишком горячим, охлаждаясь по мере приближения к полосе. Полушарие вдали от солнца было бы слишком холодным.

Таким образом, у вас будет постоянная дневная сторона, которая находится в пределах температурного градиента, пригодного для жизни, и часть ночной стороны, которая также пригодна для жизни.

У Хью Хоуи в одной из его книг о Молли Файд (серия «Сага о Берне») описан очень похожий сценарий.

Половина мира выжжена, другая половина замерзла. С проживанием в узкой полосе.

На самом деле, по памяти у мира в рассказе было два солнца. Но принцип будет работать только с одним солнцем.

Исследуйте это. Крис Уэйан отлично справляется с исследованием того, как будут выглядеть параметры планеты, похожей на Землю, с постоянными дневными и ночными сторонами, заблокированной приливами. Он использует творческий, развлекательный и разумный подход. Надеюсь, вы найдете это информативным!

http://www.worlddreambank.org/L/LIB.HTM