Итак, есть проект, о котором я давно думал, в котором люди колонизируют мир, где климат кажется теплым и благоприятным, только для того, чтобы обнаружить, что местный климат колеблется от чего-то вроде пика последнего ледникового периода до чего-то вроде средневековья . Теплый период в десятилетней шкале времени (с использованием земных лет для эталонного датирования), который составляет не менее 10 и не более 99 лет, не колеблется каждые 10 лет.
Я вижу два способа сделать это: (A) использовать яркую звезду и большую эксцентричную орбиту, однако это очень правильно и предсказуемо, поэтому вариант (B) — орбитальное воздействие, которое я хотел бы исследовать .
Поэтому мой вопрос заключается в том, могу ли я просто отбросить три или четыре нуля из периода компонентов цикла Миланковича и назвать его четным, или это будет означать, что планета слишком нестабильна на своей орбите? Если такое резкое увеличение «стандартных» переменных нецелесообразно, есть ли другой вариант орбиты, который я мог бы использовать, чтобы получить желаемый эффект?
Это Солнце колеблется, а не планета
У нашего солнца есть естественные циклы, которые меняют его яркость и энергию. Наиболее очевидным циклом является 11-летний цикл солнечных пятен, но есть и другие циклы, которые теперь можно наблюдать благодаря постоянному спутниковому мониторингу. Один цикл составляет менее 5 часов, в то время как другой цикл кажется намного длиннее, по крайней мере, несколько десятилетий и, возможно, дольше, чем мы могли наблюдать. Вариации нашего Солнца очень незначительны, 11-летний цикл колеблется всего около 0,1%. Я нашел много статей в Интернете:
https://www.mpg.de/11444759/variable-sunshine https://www.nasa.gov/topics/solarsystem/features/sun-brightness.html
Несколько астрономов предположили, что некоторые из флуктуаций, наблюдаемых космическим телескопом Кеплера, которые были идентифицированы как экзопланеты, вращающиеся очень близко к своим солнцам, вовсе не экзопланеты, а естественный цикл самой звезды. Одним из таких крайних случаев является Kepler-78b, который наблюдался с 8,5-часовым циклом затемнения. Официальная теория гласит, что у него есть планета размером с Землю с 8,5-часовым годом. Эта же альтернативная теория предполагает, что пульсары, которые быстро колеблются в миллисекундах, не вращаются сотни раз в секунду, а просто имеют циклическое магнитное поле. На самом деле есть несколько пульсаров, которые явно нарушают ограничение скорости, вращаясь более 1000 раз в секунду, предположительно вращаясь быстрее, чем это физически возможно.
Ваша ситуация может быть связана с идеальным штормом, когда пики нескольких солнечных циклов совпадают. Я не знаю, как ваши астрономы это пропустят, но есть вероятность, что пиковая энергия возникает только в определенных спектрах, которые были замаскированы аккреционным облаком. Другая возможность состоит в том, что очень длинный «вековой» цикл был на минимуме во время исследования, но теперь приближается к своему пику. Еще одна возможность состоит в том, что люди подвержены ошибкам и часто предпочитают игнорировать предупреждающие знаки, иногда намеренно, когда речь идет о прибыли.
Чтобы напрямую «коснуться» основного вопроса, нет . Честно говоря, я не понимаю, как изменение орбиты или колебание планеты можно объяснить 10-летним циклом, который был бы незаметным, но стабильным в долгосрочной перспективе, или как колония может быть обнаружена, обследована и заселена менее чем за 10 лет. Такие сроки не кажутся реальными. Я бы счел это нежелательной деталью сюжета. Столетний солнечный цикл, усиливающий десятилетний цикл, может объяснить, как ваша колония обосновалась, но впоследствии испытывает резкие погодные изменения каждое десятилетие.
Не. Пожалуйста, просто не надо.
Я понятия не имею, насколько коротким может быть такой цикл, но сразу могу сказать, что идея людей, способных к межзвездным путешествиям и колонизации новых миров, не замечающих этого заранее, неправдоподобна. Я почти уверен, что на каждом космическом корабле есть навигационные системы, которые могут быстро и точно рассчитать всю возможную значимую орбитальную механику любого объекта, которого корабль может захотеть достичь. Большинство циклических паттернов будут замечены сразу и автоматически. Необычно быстрый цикл, такой как вы хотите, был бы очевиден.
Обратите внимание, что вы, конечно, можете сделать частью истории то, что система никогда не исследовалась должным образом, и силы колонизации не имели возможности исправить недосмотр. Вы могли бы даже довольно легко создать историю, в которой они знали бы об этом, но все равно должны были колонизировать. Объяснить, почему данные, которые становятся актуальными спустя несколько десятилетий или столетий, забываются, довольно тривиально. И в зависимости от вашей истории забытые детали могут быть именно тем, что вам нужно. На самом деле это довольно распространенное решение в художественной литературе.
С другой стороны, вы можете легко объяснить, почему параметры орбиты меняются после колонизации. Близкое столкновение с довольно большим объектом, который находился далеко в межзвездном пространстве, когда система исследовалась и колонизировалась, может сделать все, что вы хотите, с орбитой планеты. Это может сделать их быстро тоже. И на самом деле люди ничего не могли бы с этим поделать, если бы у них не оказалось Звезды Смерти™ или ее эквивалента.
Между 10 и 99 земными годами продолжительность 1 года на многих планетах. Юпитер проходит 11,8 земных года. Один год Сатурна длится 29 земных лет. Вместо цикла Миланковича ваша планета вращается вокруг своей звезды медленнее. Зима бывает каждые несколько земных десятилетий, за ней следует лето.
Похоже, вы также хотите более короткий цикл тепла/холода, напоминающий земную зиму/лето. Ваша планета также вращается вокруг газового гиганта, совершая оборот каждые несколько месяцев. Путь планеты вокруг газового гиганта проходит под углом 50 градусов к пути вращения газового гиганта вокруг звезды, поэтому некоторая часть звездного света попадает на планету, даже когда она находится на дальней стороне газового гиганта, но в меньшей степени. В этот более холодный период планета находится ближе к северному полушарию газового гиганта.
Тогда в теплый период планета находится ближе к южному полушарию газового гиганта и имеет беспрепятственный обзор звезды.
Я думаю, что те изменения, которые вам нужны, могут быть лучше получены изнутри самой планеты. Две крупномасштабные силы, которые могут быть организованы для относительно быстрого изменения климата, были бы идеальными.
Если бы топография континентов была такова, что снег и лед могли бы легко накапливаться на обширных территориях относительно быстро, они могли бы действовать как большой радиатор, охлаждающий планету.
Если бы в указанный вами период времени происходили регулярные извержения внутри и вокруг этой обширной заснеженной области, вызванной каким-то внутренним движением планеты, это могло бы быстро изменить ситуацию.
Локальное вулканическое нагревание и лава могут растопить лед, но, что более важно, вулканическая пыль из этих вулканов на гораздо более широкой территории может легко покрыть обширные территории относительно быстро. Если бы вулканическая пыль была очень темной (не исключено), то лед растаял бы, и альбедо планеты могло бы относительно быстро измениться. Даже если бы лед не растаял, достаточный слой пыли все равно мог бы какое-то время изменить альбедо. Некоторые районы могут быть покрыты очень тонкими неустойчивыми ледяными щитами, которые можно легко дестабилизировать.
За сравнительно короткое время радиатор исчез, и его место заняла поглощающая тепло темная поверхность, нагревающая планету.
Потепление значительное, но в очень высоких широтах снег еще начинает покрывать темную поверхность земли. Когда вулканизм утихает, линия снега сползает на юг (или на север в южном полушарии), пока мы не вернемся к снежному покрову и еще одной серии извержений.
Хотя есть много возражений, пора обратиться к науке за этим научно обоснованным помеченным вопросом. Трудность заключается в том, чтобы найти значительную орбиту, которая стабильна на расстоянии, но резко нестабильна издалека.
Конечно, может быть культовый образ, который мы все придумываем, когда строим мир, о двойном закате и молодом человеке, которому уготованы великие дела в научно-фантастическом романе, но насколько стабильны планеты, вращающиеся вокруг двойных звезд? Вы были бы удивлены.
Двойная звезда часто имеет солнечные затмения — такие, когда одно солнце затмевает другое солнце. Это потому, что солнца движутся и в какой-то степени имеют большой импульс. Любой движущийся объект может вызывать гравитацию , и бинарное солнце не будет исключением. Это может нанести ущерб всему, что окажется слишком близко . Однако издалека комбинированная двойная звезда вполне стабильна, и наш юный фермер может с тоской вглядываться в двойной закат, не опасаясь Диснея, империи зла:
Массивная красная планета на очень эллиптической орбите, пересекающей Землю в противоположном направлении, может нарушить это:
Это связано с тем, что красная планета медленно отбирает импульс у двойных звезд и крадет его у нашей обитаемой планеты, тем самым замедляя ее и заставляя приближаться в заметном временном масштабе. Такая подача не была бы замечена при использовании современных технологий. Если бы голубая и красная планеты вращались в одном направлении, голубая планета была бы вытянута из обитаемой зоны. Опять же, ничего из этого нельзя было бы обнаружить с помощью современных технологий. Мы не знаем, в каком направлении вращается двойная звезда, если только они не имеют разный спектр, которого не было бы у двойной звезды, близкой к близнецу.
(Я получил эту диаграмму, используя этот гравитационный симулятор и программу ниже :)
//Gravity fun at TestTubeGames
_settings(gravity: r^-2, n: Binary Sun);
_type0(m: 750, col: 2, pic: 0);
_type1(m: 0.01, col: 4, pic: 1);
_type2(m: 3.5, col: 5, pic: 1);
_add(type: 0, x: 0, y: 10, vx: -4.5, t: 0);
_add(type: 0, x: 0, y: -10, vx: 4.5, t: 0);
_add(type: 1, x: 125, y: 0, vy: 3, t: 0);
_add(type: 2, x: -70, y: 90, vx: 3.31, t: 0);
Это может сработать. Ваша планета с массой Земли вращается вокруг яркой горячей звезды. Это означает, что у него будет длинная орбита. Его орбита окружена с обеих сторон двумя газовыми планетами-гигантами, и они находятся на одинаково длинных орбитах.
Всякий раз, когда планета, похожая на Землю, проходит мимо какого-либо газового гиганта, она «втягивается» либо на более высокую, либо на более низкую орбиту. Это чередование двух кульминационных состояний. Глубокое оледенение и средневековая жара.
Длинные орбитальные временные рамки объяснят его десятилетнюю скорость изменения. Это практически краткосрочный цикл Миланковича.
Такая планета будет считаться пригодной для жизни. Обратитесь к книге Стивена Х. Доула «Обитаемые планеты для человека» (1964; 2-е издание 1970 г.) для диапазона предлагаемых критериев обитаемости. Также доступно здесь и здесь .
Навигационные системы космических кораблей и геодезисты планетной колонизации без труда определят климатические характеристики этой планеты. При условии, что он находится в пределах критериев обитаемости, колонизация будет разрешена. Другие планеты-колонии в вашей вымышленной вселенной также могут оказаться под угрозой для жизни; не идеально, но жизнеспособно.
Вы могли бы создать такую ситуацию на временной основе, если бы действительно большая комета раскололась на проходе рядом со звездой. После этого появляется облако гравия, которое несколько лет падает на планету, а иногда нет. Это будет зависеть от взаимного взаимодействия периода кометы и планеты. Если орбиты кометы и планеты компланарны, то планета периодически облепляется несколькими сотнями мегатонн мелких камней, движущихся с большой скоростью. Сначала это сильно нагревает верхние слои атмосферы, а затем оставляет достаточно пыли для ядерной зимы на несколько лет.
Разлом кометы мог произойти либо после создания колонии, либо достаточно скоро до того, как этого не было в предварительных отчетах.
В конце концов гравий распространяется по орбите, и с каждым годом вы получаете все меньше и меньше ударов.
Л.Датч
Пепел
Бенуберд
Пепел
ЭйДжейМэнсфилд
Роберт Ф.