Это следует за другим вопросом , который вызвал у меня некоторое любопытство относительно общего состояния похожей на Землю луны, приливно связанной с газовой планетой-гигантом.
Были вопросы о мире, приливно привязанном к своей звезде, и о том, как это влияет на их климат (мир разделен на чрезвычайно горячую и чрезвычайно холодную стороны) и распределение населения, но в этом случае, поскольку у нас есть луна, вращающаяся вокруг планеты который, в свою очередь, вращается вокруг солнца, я предполагаю, что разница в получаемом солнечном свете не будет такой радикальной.
Конечно, только одна сторона будет полностью открыта звезде, в то время как другая будет заблокирована газовым гигантом, когда он будет обращен к источнику света, но людям на той стороне Луны кажется, что это будет выглядеть как планета "поднимается" со стороны, противоположной солнцу, полностью закрывает солнце к полудню, а затем заходит, когда солнце начинает заходить? Я предполагаю, что для другой стороны Луны это будет выглядеть как обычный день на Земле. Это по-прежнему приводит к более холодному климату на стороне, обращенной к планете, верно?
Существует также проблема того, что вся вода «выпирает» в сторону газового гиганта. Я предполагаю, что крайность этого зависит от притяжения гиганта (масса, расстояние), но также будет дождь, верно? Могут ли реки и озера все еще образовываться на противоположной стороне Луны на этой планете, которая, как я полагаю, имеет один огромный океан? Можем ли мы все еще иметь зеленые, пышные, влажные леса на стороне, удаленной от планеты? Самое большее, о чем я могу думать, это большие бассейны, создающие биомы, похожие на оазисы... Но как насчет ветров и эрозии сухой стороны?
В таких условиях граница между «холодной» и «горячей» сторонами по-прежнему является лучшим местом для заселения, или жизнь может быть жизнеспособной где угодно на этой планете?
Этот пост может быть немного расплывчатым, так как я пытаюсь внести как можно больше того, о чем я уже подумал, правильных предположений или нет, в качестве пищи для размышлений, поэтому я повторю свой вопрос здесь в конце как бы: каковы общие климатические условия в таком мире и как это влияет на его население?
К счастью, это относительно простой вопрос, потому что что-то очень похожее происходит в нашей Солнечной системе. Титан , спутник Сатурна , заблокирован приливами и имеет на своей поверхности жидкие озера и моря . Да, из-за температуры и состава атмосферы они представляют собой озера этана и других углеводородов, а не воды, но гидродинамика есть гидродинамика, и озера Титана во многом схожи с земными .
Так что же говорит нам климат Титана? Ну, во-первых, он удивительно похож на Землю, по сравнению с тем, что он маленький и находится далеко в Солнечной системе (имеется в виду чрезвычайно низкие температуры). Под этим я подразумеваю, что на ней есть сезоны, погодные условия и аналог круговорота воды, которые фактически аналогичны земным.
Времена года на Титане чрезвычайно длинные, потому что его орбита вокруг Солнца (такая же, как у Сатурна) очень длинная, почти 30 земных лет. Однако, если бы Сатурн и Титан вращались вокруг Солнца более близко, год был бы соответственно короче. Для заблокированной приливом луны в обитаемой зоне системы это не должно быть проблемой.
Погода на Титане является интересным примером, потому что большую часть времени она довольно спокойная, за исключением инверсий, вызванных переходом от одного сезона к другому (помните, что эти сезоны длятся до десяти лет). В то время как на Земле есть около пяти различных «ячеек» циркулирующих ветров на разных широтах, на Титане есть только одна . Частично это связано с тем, что озера Титана не так эффективны, как более крупные океаны Земли, в разрушении атмосферных структур. Медленный темп сезонов также играет роль.
Один фактор, который мне было трудно определить, заключался в том, играли ли какую-либо роль затмения Солнца Сатурном. (Что бы это ни стоило, в статье о климате Титана обсуждается, как наклонение и эксцентриситет орбиты влияют на него, но не разница — если она есть — между ближней и дальней сторонами.) Я предполагаю, что для большинства разумных орбит эффект будет довольно минимальным. . Единственное точное число, которое я смог найти, это то, что от крошечной внутренней луны Сатурна Пана Сатурн абсолютно огромен, покрывая около 11% неба. Некоторая поверхностная математика предполагает, что с Титана Солнце будет затмеваться Сатурном примерно на 3% его прохождения по небу; разница в инсоляции должна быть аналогичной. (На самом деле чуть меньше, поскольку Сатурн действительно отражает и переизлучает свет и тепло на ближнюю сторону Титана.)
Между прочим, ваше представление о восходе и заходе планеты вместе с солнцем неверно. С Титана Сатурн, казалось бы, висит над головой точно в том же месте (более или менее; он будет слегка двигаться). Планета могла бы подняться и зайти только в том случае, если бы Луна не была заблокирована приливом.
Наконец, углеводородный цикл Титана. Это, пожалуй, самая земная часть из всех, если не считать того, что она состоит из различных элементов. На нем есть озера и моря, реки и даже приливы (в данном случае вызванные движением внутрь и наружу из-за эксцентриситета орбиты Титана). Прямо сейчас озера сосредоточены в северном полушарии, но в настоящее время считается, что это сезонное явление (сейчас на севере зима), а не вызванное гравитацией Сатурна.
Подводя итог: приливная привязка к планете должна оказывать незначительное влияние на климат (особенно по сравнению с приливной привязкой к звезде, которая оказывает сильное влияние). При правильных условиях возможен почти любой земной или неземной климат.
Во-первых, стоит учесть, что угол плоскости орбиты Луны вокруг газового гиганта будет иметь большое влияние на то, какое влияние этот гигант окажет на более простую историю о «приливной привязанности к своей звезде».
Если луна вращается вокруг гиганта в плоскости, перпендикулярной орбите гиганта вокруг звезды, вы все равно столкнетесь с ситуацией вечной дневной/вечной ночной стороны и вытекающими из нее погодными системами.
Если, с другой стороны, все орбиты лежат в одной плоскости (что, кажется, вы себе представляете), то вы вообще отказываетесь от вечного. Я думаю, что не было бы времен года; Я не понимаю, как планета может быть заблокирована приливом из-за наклона оси.
В этом случае гигант был бы абсолютно гигантским существом в небе, закрепленным над единственной точкой. Эта точка, вероятно, будет серединой океана в результате сочетания постоянной приливной выпуклости и выравнивающего воздействия на Луну ее собственного гравитационного округления.
Плавание по этому океану было бы невообразимо мучительным опытом. Каждый дневной цикл будет омрачен чрезвычайно длинным полным солнечным затмением. Таким образом, дневное время меньше, и у вас меньше звезд, по которым можно ориентироваться ночью и днем-ночью. Воды этого океана также были бы ужасно холодными.
И всегда над головой гигант, возможно, настолько близко, что его атмосферные особенности имеют видимую глубину в те скудные часы, когда солнечный свет светит сбоку. Моряки могли очень легко сойти с ума, глядя в немигающий глаз этого монстра ночь за ночью.
Или так холодно, что вода замерзает. Теперь у вас есть безжалостная ледяная пустыня шириной в тысячи миль, бесконечное темное зеркало, вычищенное мощными ветрами, которые злобно рвут любого, кто достаточно глуп, чтобы попытаться пересечь его. Ветровая эрозия будет иметь определяющее влияние на все в этом месте.
Эта постоянная холодная зона является одним из важных факторов в метеорологических системах всей Луны. Несмотря на то, что на остальной части Луны будет нормальный цикл дня и ночи, всегда будет существовать постоянный температурный градиент, который, вероятно, будет проявляться интересным образом.
Единственным наиболее важным фактором в погодных системах — не говоря уже о жизни — является то, что воды может быть довольно мало во всех остальных местах. Если на Луне нет большого количества воды, как на Земле, вполне вероятно, что любая вода, способная свободно течь к стороне-гиганту, сделает это там, где она и останется. Любая влага из атмосферы, попадающая на холодную сторону, конденсируется и задерживается там. И у меня есть предчувствие, что температурный градиент приведет к сильным ветрам, дующим с теплой стороны на холодную, которые будут взаимодействовать с круговоротом воды, чтобы медленно переносить всю воду на темную сторону.
Наконец, я предполагаю, что огромные тела, такие как газовые гиганты, часто (всегда?) создают массивные, мощные радиационные пояса. Я не помню, на каких расстояниях это имеет значение. Но вполне возможно, что любой, кому не посчастливится оказаться на этой планете, очень быстро погибнет от радиации. Честно говоря, я не знаю, сможет ли что-то вроде магнитного поля Земли защитить поверхность Луны, отчасти потому, что я не знаю, как оно отреагирует в такой близости от более мощного поля гиганта.
Тем не менее, остальная часть этой настройки, возможно, достаточно интересна, чтобы вас можно было простить за то, что вы махали рукой радиации.
Мне нравится представлять людей, живущих в траншейных деревнях, вырытых в сплошной лед замерзшей пустыни. Дома не строят, их вырезают изо льда. Изгнание — это смертный приговор. И всегда есть опасность — возможно, неизвестная — копнуть слишком глубоко и наткнуться на подповерхностный океан холодной черной воды.
Одним из самых больших воздействий на ваше время года и окружающую среду в целом будет то, как быстро Луна будет вращаться вокруг газового газа. Вы правы в том, что луна, заблокированная приливом, будет принимать солнце на непланетарной поверхности только в том случае, если она вращается в плоскости с планетой. Однако у него не будет обычных «дней», как у планеты. Время, которое требуется спутникам Юпитера для обращения по орбите, колеблется от часов до тысяч лет, причем подавляющая часть из них составляет сотни земных дней. На такой луне, когда она приливно привязана к планете, сторона, обращенная к солнцу, увидит восход солнца, а затем оно не зайдет снова в течение многих сотен дней, а когда оно зайдет, оно не вернется в течение нескольких сотен дней. одинаково долгое время. Подобный паттерн во многом будет определять то, как работает ваше окружение и как жизнь развивается, чтобы справиться с ним. Может быть, за долгую ночь замерзает вся луна, потом за «день» все оттаивает и спешит завершить жизненный цикл. Подобно артемии, которая может завершить свой жизненный цикл за дни/недели, когда в пустыне идет дождь и их пруд временно восстанавливается. Тем не менее, ваша Луна заблокирована приливами, поэтому она, вероятно, вращается ближе, возможно, у вас есть цикл дня и ночи, который составляет всего несколько десятков дней, или обычный земной день. Но до тех пор, пока вы не узнаете, как быстро он вращается по орбите, сложно создать надежную климатическую модель. может быть, у вас есть цикл день/ночь, который составляет всего несколько десятков дней, или обычный земной день. Но до тех пор, пока вы не узнаете, как быстро он вращается по орбите, сложно создать надежную климатическую модель. может быть, у вас есть цикл день/ночь, который составляет всего несколько десятков дней, или обычный земной день. Но до тех пор, пока вы не узнаете, как быстро он вращается по орбите, сложно создать надежную климатическую модель.
Каденс
Диего Форкато