Замкнутая приливом планета без океанов

Представьте себе планету с земной массой и пригодной для дыхания атмосферой; приливно привязан к красному карлику; орбита достаточно далеко, чтобы дневная сторона не палила; и без жидких океанов по всей планете (но, вероятно, есть местные моря или озера и, возможно, ночной лед).

Я читал информацию об океанических, похожих на Землю планетах, замкнутых приливами, но я ничего не видел о планетах без океанов. Могут ли части дневной стороны этой планеты быть пригодными для жизни? Каким будет его климат?

Мои опасения по поводу обитаемости:

  1. Без больших океанов, обеспечивающих циркуляцию тепла, разница температур между днем ​​и ночью может быть достаточно резкой, чтобы вызвать ураганные ветры, замерзший ночной воздух и т. д.

  2. Вода может замерзнуть и оказаться в ловушке на ночной стороне, без океанов, которые могли бы вернуть ее на дневную сторону. Это, вероятно, зависит от атмосферных моделей, которые я не полностью понимаю, несмотря на некоторые исследования - у меня есть два возможных сценария ниже:

Сценарий обитаемой дневной стороны: ночной воздух на большой высоте будет охлаждаться, опускаться, а затем адиабатически нагреваться, поглощая воду. Затем он переместится на дневную сторону, нагреется, поднимется, затем выпустит воду и остынет.

Сценарий дневной пустыни: ночной воздух на большой высоте будет охлаждаться и опускаться, но экстремальная разница температур сведет на нет адиабатическое потепление и вызовет дальнейшее охлаждение, высвобождая воду. Затем он перемещался на дневную сторону и нагревался, поглощая воду и унося ее на ночную сторону.

Кроме того, имеет ли значение сила Кориолиса для планет, запертых приливом? Интуитивно я так не думаю из-за очень низкой скорости вращения, но я читал об эффектах Кориолиса на Венере, несмотря на то, что ее вращение близко к нулю.

Интересно, откуда берется подача кислорода (пригодная для дыхания атмосфера). Кислород на Земле производится растениями, подвергающимися воздействию солнечного света. На освещенной стороне должно быть достаточно воды, чтобы растения могли производить кислород быстрее, чем он соединяется с другими веществами. Это подразумевает много воды и много жизни на дневной стороне. Если только развитая цивилизация не терраформировала планету, создав богатую кислородом атмосферу.
В настоящее время я представляю себе планету снежного кома/глазного кома с ледниками, как описано здесь , что значительно уменьшит площадь поверхности, доступную для соединения кислорода с другими веществами. Тогда планете потребовалось бы гораздо меньше растительной жизни и, следовательно, гораздо меньше доступной воды. ...Я думаю

Ответы (1)

Могут ли части дневной стороны этой планеты быть пригодными для жизни?

Да.

Каким будет его климат?

Что ж, это усложняется... существует множество возможных циклов атмосферной циркуляции, которые могут применяться, в зависимости от деталей того, как быстро вращается планета (т. е. как долго длится ее год), насколько плотна атмосфера и так далее.

В общих чертах вы, вероятно, получите ветер, дующий вдоль экватора с дневной стороны на ночную, а затем обратно через полюса с ночной на дневную сторону у поверхности, в сочетании с суперротацией верхних слоев атмосферы, аналогичной Венере. Это искажает диапазоны температур, которые можно было бы предсказать на основе только звездного входа света, перемещая умеренные регионы от полюсов и ближе к экватору по линиям долготы, а также от подсолнечной точки и ближе к терминатору по линиям широты. .

Для получения дополнительной информации см. Моделирование атмосфер синхронно вращающихся планет земной группы, вращающихся вокруг M карликов: условия коллапса атмосферы и последствия для обитаемости.

Мои опасения по поводу обитаемости:

Без больших океанов, обеспечивающих циркуляцию тепла, разница температур между днем ​​и ночью может быть достаточно резкой, чтобы вызвать ураганные ветры, замерзший ночной воздух и т. д.

Для переноса достаточного количества тепла, необходимого для предотвращения замерзания, требуется на удивление мало атмосферы.

Вода может замерзнуть и оказаться в ловушке на ночной стороне, без океанов, которые могли бы вернуть ее на дневную сторону.

Это действительно проблема. Однако, если вы согласны с ледниками, а не с океанами, это альтернативное решение; просто покройте всю ночную сторону ледяным щитом (достаточно воды, чтобы образовался океан, если бы он был жидким, но это не так), который ползет обратно по терминатору и тает на дневной стороне, образуя реки, которые затем испаряются, а ночью выпадает снег. стороны, продолжая цикл.

Кроме того, имеет ли значение сила Кориолиса для планет, запертых приливом? Интуитивно я так не думаю из-за очень низкой скорости вращения, но я читал об эффектах Кориолиса на Венере, несмотря на то, что ее вращение близко к нулю.

Это зависит от. Да, это имеет отношение к деталям воздушного потока, но не приводит к множеству различных полос широтной циркуляции, как мы видим на Земле.

Это может быть очень важно для деталей воздушного потока в тех сценариях, в которых крупномасштабная экваториально-полярная поверхностная циркуляция изменяется за счет присутствия постоянных двойных циклонов, отражающихся на дневной стороне экватора.

Можете ли вы уточнить, что вызывает асимметричное движение воздуха? Я бы наивно ожидал, что воздушный поток будет (почти) радиально-симметричным вокруг подзвездной-антизвездной оси, как гигантские клетки Хэдли.
@user80711 user80711 Не совсем, нет. Этого никто не предсказывал, основываясь на простых, интуитивных моделях. Это результат детального численного моделирования — лучшее объяснение «почему» — просто «потому что именно так должны вести себя жидкости согласно Навье-Стоксу». Если вы читаете статью, они отмечают, что на средних высотах происходит что-то похожее на ожидаемую циркуляцию с подъемом на дневной стороне и падением на ночной стороне, происходящую по большому кругу над полюсами, но это не может быть полностью симметричным, потому что есть некоторое возмущение , вызванное вращением планеты.