(Я пытался исследовать это в Интернете, но я лингвист, а не физик, и большинство мест, где это обсуждается, быстро становятся для меня слишком техническими. Простые ответы принесут массу благодарностей!)
Я представляю себе два солнца, вращающихся по довольно узкой орбите (для простоты скажем, что Солнце 1 такого же размера, как наше Солнце, а Солнце 2 вдвое больше нашего) с планетой, которая движется вокруг обоих по заметному эллипсу. В отсутствие какого-либо наклона планеты (?) я думал, что времена года будут определяться расстоянием планеты от солнца, и я начертил ход одного «года» следующим образом.
Лето 1: Планета находится в 3 часа, в одной из двух точек, где она находится ближе всего к обоим солнцам на своей орбите. Дни длинные, и вся планета теплая.
Осень/Осень 1: Планета находится в 4-5 часов, удаляясь от обоих солнц (однако Солнце 1 находится дальше, чем Солнце 2). Дни неуклонно становятся холоднее по ходу сезона.
Зима 1: Планета находится в 6 часов, в самой дальней точке от Солнца 1 и далеко от Солнца 2 (на небе Солнце 2 затмевает Солнце 1 в середине зимы). Вся планета переживает мягкую зиму.
Весна 1: Планета в 7-8 часов, дни удлиняются, а температура повышается.
Лето 2: Планета находится в 9 часов, в другой ближайшей точке к двум солнцам. Сезон - зеркало Лета 1.
Осень/Осень 2: Планета находится в 10-11 часов, при этом Солнце 2 дальше, чем Солнце 1. Дни становятся заметно холоднее и заметно быстрее, чем в Осень/Осень 1.
Зима 2: Планета в 12 часов. Это самая холодная зима, и когда снег выпадает чаще всего. Дни будут тусклее и короче, чем в любое другое время года.
Весна 2: Планета в 1-2 часа дня, дни снова становятся теплее. Более мягкий сезон, чем весна 1.
...Я уверен, что делаю что-то не так, но у меня недостаточно знаний, чтобы понять, что именно. Если бы кто-нибудь мог помочь мне найти дыры в этой последовательности и дать какие-либо намеки на то, каким может быть фактический порядок сезонов и вариаций, я был бы очень признателен!
Боюсь, у вас сложилось неправильное представление о том, как работает эллиптическая орбита. Из вашего описания кажется ясным, что вы думаете, что эллипс может быть сосредоточен в центре взаимной орбиты солнц (это называется барицентром). Таким образом, в описании вашего времени года 3 часа и 9 часов являются ближайшим приближением (перигелий), а 12 часов и 6 часов - самым дальним (афелий).
Увы, этого не может быть. Для эллиптической орбиты барицентр должен находиться в одном из фокусов эллипса, а не в центре.
Кроме того, поскольку планета вращается далеко за пределами взаимной орбиты двух солнц, эти двое должны вращаться вокруг друг друга намного быстрее, чем планета вращается вокруг них. Это означает, что, хотя вы получаете значительное изменение общего излучения при изменении относительного положения солнц, оно меняется намного быстрее, чем орбитальное расстояние. Скажем, солнца вращаются вокруг друг друга на 1/3 расстояния от планеты, которая, как предполагается, имеет круговую орбиту вокруг барицентра. Обратите внимание, что я почти уверен, что такая орбита крайне нестабильна, но я готов на время отложить недоверие. Мы также предположим, что солнце А имеет вдвое большую светимость, чем солнце В, но оба имеют одинаковую массу. Установите общую светимость, когда два солнца находятся на одинаковом расстоянии от планеты, равной 1. Тогда, как раз перед тем, как А покроет В, общая светимость будет около 1,6, и как раз перед тем, как B покроет A, сумма будет равна 1,07. Для этой конфигурации, когда два солнца равноудалены, их видимое расстояние будет 37 градусов. Для этой геометрии, когда солнца равноудалены, их расстояние до планеты будет больше, чем расстояние до барицентра, поэтому вы получаете больше тепла при каждом покрытии.
Грубо говоря, когда солнца вращаются вокруг друг друга на расстоянии 1/3 расстояния от планеты, они будут делать это в 9 раз быстрее, чем планета, поэтому довольно большое изменение температуры будет происходить примерно ежемесячно. Учитывая тот факт, что они должны вращаться в том же направлении, что и планета, вы получите 10 циклов за солнечный год.
Если планета имеет еще большую орбиту, происходят две вещи. Во-первых, уменьшится относительная интенсивность цикла. При более длинных общих расстояниях вариации относительных расстояний будут уменьшаться, а это означает, что вариации общей светимости также будут уменьшаться. Во-вторых, увеличится количество солнечных циклов в году.
Если вы теперь измените орбиту планеты с круга на эллипс, это наложит годовой цикл светимости на более короткие солнечные циклы.
Наконец, вы должны знать, что любые крупные циклы светимости будут иметь катастрофические последствия для климата планеты. Проблема в том, что такое изменение температуры должно быть отнесено к абсолютному нулю. Изменение общей инсоляции от 2 до 1 приведет к изменению равновесной температуры на 40%. При средней температуре 27 градусов C (300 K) общее колебание температуры составит около 100 C. Хотя это произойдет за относительно короткий период времени (думаю, месяц, а не год), я думаю, вы согласитесь, что это создаст сложные условия.
Продолжительность дня зависит от наклона оси и орбитального положения планеты.
Времена года будут зависеть от наклона оси, орбитального положения планеты и того, где находятся Солнца, когда они вращаются вокруг друг друга.
Итак, пара интересных эффектов:
Вы смотрели трилогию «Гелликония» Брайана Алдиса? В том, что планета вращается вокруг довольно солнечной звезды, а та, в свою очередь, находится на большой эксцентрической орбите вокруг более горячей звезды. Таким образом, вы получаете земной короткий год из первого, но с наложенным на него более длинным и сильным циклом из второго.
Джимми360
Винсент
Винсент
Джим2Б
клем стереденн