Времена года на бесконечной цилиндрической планете

Чтобы избежать слишком большой путаницы, я собираюсь высказать некоторые из своих предположений. Мне пришлось немного отредактировать свой ответ, чтобы учесть некоторые факторы, которые я осознал за несколько часов, прошедших с тех пор, как я опубликовал свой первоначальный ответ. Если люди не согласны, я всегда могу откатиться назад. Я по-прежнему придерживаюсь своего ответа, хотя я действительно думаю, что высота на самом деле будет самым большим фактором, влияющим на ваши температуры и, следовательно, времена года.

Когда я впервые представил ситуацию, я предположил, что ваша бесконечно длинная планета бесконечна вдоль того, что мы считаем шириной, или восточно-западным экватором, нормальной планеты. Северный/южный радиус планеты имеет нормальные размеры. Это приводит к тому, что ваша планета бесконечно широка с земным цилиндрическим радиусом. Я использую термин « широта» , чтобы говорить о регионах к северу и югу от центрального экватора (это горизонтальная цилиндрическая широта, на которую попадает больше всего солнечного света). Не было бы замороженных полярных широт, и вам придется настроить типичную северную/южную магнитосферу (если она вообще есть на вашей планете).

Для последовательности день/ночь ваша бесконечно длинная параллельная планета должна вращаться вокруг своей бесконечной оси Восток/Запад с бесконечно длинным солнцем на одной стороне. Как курица-гриль. Это суточное вращение всегда в одном и том же направлении, как и у обычной планеты.

Восход и заход солнца будут на полюсах север/юг, а не на экваторе восток/запад нормальной планеты (который в вашей ситуации бесконечно широк). На вашей планете не было бы такой широты, на которой в течение дня было бы разное количество солнечного света из-за наклона оси, отвечающего за смену времен года. Ваша параллельная планета не имеет осевого наклона, поэтому у вас проблемы с определением времен года.

Чтобы обойти это, вам нужно добавить еще один компонент на вашу параллельную планету. Вы можете добавить стационарный искривленный элемент по длине вашей цилиндрической планеты. Плотность и высота поворота зависит от вас, что повлияет на концентрацию и продолжительность более холодных подветренных теней. Скручивание не приближает планету в целом к ​​Солнцу по ее бесконечной ширине, а лишь скручивает ее участки вдоль цилиндра.

Изображение взято с сайта ScienceDirect

Таким образом, «северная» область скручивается ближе к солнцу, а «южная» скручивается в сторону. Это обеспечивает различные диапазоны высот и «теневые зоны». Поскольку планета вращается, каждая сторона поворота будет получать одинаковое количество солнечного света в течение дня. Просто всегда в разное время суток. В зависимости от того, в какую сторону вращается ваша планета, одна сторона поворота всегда будет получать больше утреннего солнечного света, а затем будет находиться в тени до конца дня.

Таким образом, у вас есть день/ночь, разные высоты и температуры, но при этом одинаковое количество солнечного света, просто в разное время в течение дня. Итак, как получить «сезонную» вариацию?

Чтобы обойти это, вы можете добавить функцию колеблющегося поворота вдоль вашей цилиндрической планеты. Таким образом, «северный» регион поворачивается ближе к солнцу, а «южный» отклоняется на один более прохладный «сезон». Затем он раскручивается и выравнивается, обеспечивая нейтральный более теплый «сезон», а затем скручивается в другом направлении, обеспечивая новый другой более холодный «сезон».

Этому колебательному повороту потребуются месяцы, чтобы проработать цикл, обеспечивая разные сезоны, когда регионы получают больше утреннего солнечного света, а затем в течение года больше дневного солнечного света, а также периоды с большим изменением высоты, разделенные периодами с более плоской нейтральной местностью. . Он не будет таким экстремальным, как типичная планета, но в некоторой степени будет заметен. Особенно, если у вас была дополнительная неровная топография поверх «извилистых» функций, которые обеспечивали дополнительные эффекты тени.

Эти времена года не были бы похожи на типичные планеты. Те области, которые находятся в подветренной тени поворота, также будут холоднее, чем те области, которые находятся на солнечной стороне. Из-за влияния высоты на температуру в более высоких регионах, которые находятся намного ближе к солнцу, может быть более прохладный сезон, чем в тех, которые находятся дальше от солнца. Когда эти два факта объединятся, я думаю, ваши сезоны будут иметь «полосатый» характер.

По мере того, как эти повороты работают сами по себе, они приведут к тому, что в отдельных регионах будут возникать разные сезонные условия в одно и то же время дня на одной и той же широте (как вы просили в своем вопросе). Высота и плотность крутки влияют на экстремумы. Вы можете увидеть «контуры» на изображении, предоставленном ранее. Чем более искривлена ​​планета, тем больше областей с меньшей высотой.

Солнечная энергия: если вы соедините эту функцию колеблющегося планетарного завихрения с аналогичной особенностью закручивания солнечной энергии, тогда у вас могут быть более экстремальные вариации ваших сезонных условий. Более вероятно, что ваша планетарная динамика различных объектов, например, Солнца и Земли, будет иметь одни и те же функции, работающие с ними в разных временных масштабах.

Солнечный поворот будет значительно медленнее и займет от 100 до 1000 лет. Этот более медленный солнечный поворот может дать вам изменяющиеся условия, подобные циклам афелий и перигелий. На тех участках планеты, которые находятся дальше всего (афелий), зимы могут быть эквивалентны более суровым, чем я описал выше, а на более близких участках (перигелий) могут быть более летние условия. Опять же, это будет объединено, и на вашей планете останутся изолированные карманы, находящиеся в разных условиях на одной и той же широте. В одних регионах зима и лето более мягкие, в других – более суровые.

** Как отмечено в других ответах, вам может потребоваться отодвинуть орбиту планеты немного дальше от бесконечного солнца. Это был бы яркий луч света, проходящий по всей длине неба, а не просто изолированный диск.

к вашему сведению: Это будет означать, что кора и мантия вашей планеты будут более «податливыми», чем нормальная планетарная консистенция. Однако у вас есть бесконечно длинный мир, вращающийся вокруг бесконечно длинного солнца и всегда параллельный друг другу. Вы можете работать в какой-то податливой планетарной физике. :)

Орбита планеты вокруг своего солнца сильно эллиптическая. Когда оно далеко, становится достаточно холодно, чтобы наступить зима, а когда оно близко, наступает лето.

Подойдет бесконечная Цилиндрическая Луна (ЦМ).

Эта Луна будет вести себя не так, как наша собственная.

• Когда он находится между Цилиндрической Землей (ЦЭ) и Цилиндрическим Солнцем (ЦС), это зима, потому что в это время наименьшее количество света достигает ЦЭ.
• Когда КМ удаляется, чтобы разблокировать солнечный свет от КЭ, начинается весна. CE получает все больше света.
• В какой-то момент CM начинает отражать свет в сторону CE, который затем получает лето. Лето достигает своего пика, когда CM полон.
• По мере того, как КМ ослабевает, начинается осень/осень. Эта осень, однако, больше похожа на более мягкое лето.
• Когда CM начинает выходить из тени CE (таким образом, увеличиваясь во второй раз в своем цикле), температура повышается. Это второе лето в цикле.
• Когда CM перестает отражать свет в направлении CE, происходит вторая пружина. По сравнению с первым, этот наоборот.
• КМ, наконец, снова начинает блокировать солнечный свет, замыкая цикл еще одной зимой.

Обратите внимание, что CM не обязательно должен быть ограничен тем же периодом лунации и видимым размером на небе, что и наша собственная круглая Луна. У него может быть более длинная луна и меньший видимый размер ... Таким образом, он никогда не вызовет затмения, поэтому во время фазы новолуния нет вечной ночи.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Хорошо, как насчет этого...

Оригинальный ответ ниже...

... В основном цилиндр, который является солнцем, шире, чем цилиндр, который является планетой. Оба неподвижные цилиндры.

Что касается смены дня и ночи, Ларри Нивен решил эту проблему в Ringworld. Мне не нравится его решение, но оно работает. Проверьте это.

Возможно, солнечный цилиндр имеет переменную яркость, причем горячие и холодные участки равномерно разделены и движутся по его длине с постоянной скоростью. Части планетарного цилиндра, которые в настоящее время находятся вблизи горячего участка, будут испытывать лето, а другие части вблизи холодного участка будут испытывать зиму.

Допустим, север и юг расположены по длине цилиндра, а восток и запад — вокруг него. Стоя на планете, глядя на восток и запад, она выглядела бы точно так же, как Земля, с горизонтом, опускающимся на несколько миль над уровнем моря. Однако, глядя на север или юг, вы увидите треугольники, направленные под углом к ​​одной точке. Сверху бесконечная линия солнца тянулась бы к той же точке. Глядя на восток на рассвете, вы увидите, как линия солнца внезапно появляется из-за всего горизонта сразу, прежде чем продолжить свою дневную дугу над головой.

На Земле Солнце занимает около 0,5 градуса по горизонтали. Это солнце поднялось бы на 180 градусов. Если он вырабатывает аналогичную энергию на единицу площади поверхности, это означает, что он должен быть примерно в 300 раз меньше по вертикали, чтобы не поджарить планету, или около 6 угловых секунд. Это невероятно мало - он будет такого же размера, как кабель диаметром 6 см, если смотреть с расстояния 2 км. Тем не менее, он примерно в 8 раз больше, чем самые большие звезды, поэтому, несмотря на его яркость, он все равно будет хорошо виден (но не так сложно смотреть на него, поскольку вы можете видеть только его часть за раз).

В этом мире гравитация не должна действовать ни в одном из трех измерений (по длине цилиндров), иначе вы будете спагеттированы бесконечной массой с обоих концов вас. Расстояние между Солнцем и планетой всегда было бы одинаковым по всей длине (определение параллели), поэтому, если бы Солнце было однородным, то, хотя и существовал бы цикл день/ночь, тогда все части мира проходили бы через одни и те же сезоны в одно и то же время, поскольку цилиндр движется по эллиптической орбите ближе и дальше от Солнца во всех точках одновременно. И во всех частях света был бы одинаковый климат.

Единственный способ иметь разные сезоны — это если солнце становится то горячее, то холоднее в разных точках по его длине. Места ниже холодного пятна будут переходить на зиму, а затем обратно на лето, когда потеплеет. Или можно было зафиксировать горячие и холодные точки, а солнце могло двигаться вдоль планеты. В этом случае, если вы слышали о том, что люди к северу от вас только что пережили долгую суровую зиму, вы знаете, что в следующий раз вы получите это долгое холодное пятно.