Czy egzoplaneta bez osiowego przechyłu nie miałaby pór roku?

14

Czy egzoplaneta analogowa Ziemi, która obraca się wokół analogu słonecznego, ale bez osiowego przechyłu, nie miałaby pór roku?

Czy byłoby to podobne do tego, że Los Angeles nie ma bardzo zauważalnych pór roku w porównaniu z innymi częściami Ziemi?

seijitsu
źródło
Powiązane pytanie (ale nie duplikowane).
HDE 226868

Odpowiedzi:

11

Istnieje kilka czynników, które powodują pory roku. W przybliżonej kolejności od najmniej do najbardziej spekulacyjnych:

  • Osiowe przechylenie : Jest to zdecydowanie istotny czynnik określający porę roku na Ziemi. Jak zapewne wiesz, przechylenie osiowe wpływa na pory roku, ponieważ światło „rozprasza się”, gdy pada na pochyłą powierzchnię. Pamiętaj, że przechylenie powoduje różne pory roku na różnych półkulach. Odwieczna planeta może mieć jeszcze sezony z tych innych powodów.
  • Ekscentryczność : orbita Ziemi jest bardzo zbliżona do kołowej, więc ekscentryczność nie ma prawie żadnego wpływu na wywoływanie jej pór roku (a w rzeczywistości IIRC, obecnie niewielki efekt ekscentryczności Ziemi faktycznie przeciwstawia się porom roku). Egzoplaneta o dużej ekscentryczności może z łatwością mieć pory roku na całej planecie z powodu różnej odległości od Słońca.
  • Systemy gwiezdne : Jak wspomniał komentator, kolejnym czynnikiem może być liczba gwiazd w systemie. Jeśli taki układ słoneczny jest stabilny (co może być zaskakujące, chociaż w tej chwili nie mogę znaleźć tego artykułu), możesz uzyskać pory roku w zależności od tego, gdzie gwiazdy znajdują się na ich wzajemnych orbitach. Na przykład układ podwójny gwiazd miałby okresy zimy, kiedy gwiazdy wyrównują się z planetami (więc jedna blokuje drugą) i okresy lata, gdy gwiazdy są obok siebie.
  • Wariacja gwiazd : (z komentarza): wierzcie lub nie, słońce faktycznie ma „pory roku” ( tutaj ), które są rzędu dekady. Nie mają one większego wpływu na klimat Ziemi, ponieważ na Słońcu powodują głównie zakłócenia magnetyczne, ale na egzoplanecie zakłócenia magnetyczne gwiazdy mogą być stosunkowo większe, co doprowadziłoby do znacznych zmian temperatury / jasności, które przełożyłyby się na pory roku.
  • Energia wewnętrzna : planety mogą mieć w sobie różne / cykliczne źródła energii, podobnie jak masy słoneczne. W naszym Układzie Słonecznym pory roku Jowisza wynikają częściowo z tego. Na planecie lądowej różnice mogą pochodzić na przykład z aktywności wulkanicznej. Pętle tego typu będą wykazywać oscylacje. Tego rodzaju zmiany mogą nie być dla Ciebie liczone jako „pory roku”, ponieważ występują one w dłuższych terminach.
  • Magazynowana energia : Pory roku na Ziemi są skomplikowane przez oceany, które mają ogromny wpływ na intensywność pór roku, szczególnie w obu Amerykach. W szczególności istnieją różne cykle, które działają jak podsezony leżące u podstaw głównych. Oscylacja Pacyfiku na przykład wpływa na pory roku w odstępie kilku lat. Nie rozumiem, dlaczego egzoplaneta nie mogła mieć podobnych cykli, które w przeciwieństwie do Ziemi są głównym czynnikiem determinującym pory roku. Może to być również magazynowana energia grawitacyjna; na przykład w układzie egzoplanety / księżyca zablokowanym pod względem pływów.

Jeśli masz na myśli prawdziwy analog ziemski (w sensie bycia dokładnie podobną do Ziemi pod każdym względem, z wyjątkiem nachylenia osiowego), to nie - nie miałoby to zauważalnych pór roku, ponieważ żaden powyższe czynniki naprawdę mają zastosowanie.

imallett
źródło
Nawiasem mówiąc, co z wahaniami aktywności Słońca?
Anixx,
„Każda pętla ujemnego sprzężenia zwrotnego będzie wykazywać oscylacje” - Nie wszystkie ujemne sprzężenia zwrotne - tylko sprzężenia zwrotne, w których szybkość zmiany (lub wyższa pochodna) zmiennej jest odwrotnie proporcjonalna do samej zmiennej (np. Przyspieszenie sprężyny jest odwrotnie proporcjonalne do rozciągniętej odległości).
naught101 10.10.14
1
Ekscentryczność Ziemi przeciwstawia się tylko sezonom na półkuli północnej. Wzmacnia te na półkuli południowej o tę samą niewielką ilość. IIRC Mars ma orbitę na tyle ekscentryczną, że obecnie dominuje nad przechyłem osiowym w okresach generowania.
Dan Is Fiddling By Firelight
1
@ naught101: Zamknij; układ dynamiczny musi mieć wartość C0, mieć niefrasobliwą drugą pochodną na nie zagęszczonym podzbiorze danych wejściowych i być albo nie tłumiony, albo niedostatecznie tłumiony i wymuszany przez inny proces. Zrobiłem to uproszczenie, ponieważ jest niezwykle nieprawdopodobne , aby cykle ujemnych sprzężeń zwrotnych, które moglibyśmy zaobserwować, nie byłyby.
imallett,
6

Dokładnie. Pory roku i różnica między półkulą północną i południową są spowodowane nachyleniem osi Ziemi. Ale to nie jedyna sprawa. Innym ważnym faktem jest ekscentryczność orbity : bardzo ekscentryczna orbita spowodowałaby „lato” całej planety, gdy wokół peryhelium, i całą planetę „zimą” w pobliżu aphelium.

Nie byłoby też ekstremalne stałe ciepłej strefy w pobliżu równika i ekstremalnych stałych stref zimnych na biegunach .

Joan.bdm
źródło
cholera, pokonałeś mnie minutą
użyj Gwiazdy Śmierci
1
Trzecim czynnikiem byłoby, gdy planeta jest częścią układu wielu gwiazd.
Dieudonné,
1
Potem jest sytuacja Merkurego: blokada pływowa prowadząca do stałych pór roku na podstawie podłużnej!
Carl Witthoft,
6

Gdyby nie miał żadnego osiowego przechyłu i obracałby się na orbicie, która nie jest naprawdę ekscentryczna, nie miałby pór roku. Gdyby miał (naprawdę) wysoką ekscentryczność, miałby pory roku, ale byłyby gorące na całej planecie przez część roku, a następnie zimne na całej planecie przez inną część roku. Na ziemi, z powodu przechylenia osiowego, mamy zimę na półkuli północnej, w momencie, gdy na półkuli południowej jest lato.

użyj gwiazdy śmierci
źródło
1

Uznałem to za wyjaśnienie książek George'a RR Martina, w których w każdym sezonie mogło upłynąć kilka lat. Gdyby planeta nie miała nachylenia osiowego i bardzo mało mimośrodowości na swojej orbicie, nie byłoby sezonów rocznych. Ale jeśli moc wyjściowa energii słonecznej będzie się wystarczająco różnić, możesz mieć pory roku, z niespójnymi czasami cyklu mierzonymi w dziesięcioleciach.

Pomyślałem więc: „Ha, to możliwe”.

Potem jakaś postać w książce zauważyła „dni były coraz krótsze” i musiałem to wyrzucić. W takim świecie długość dnia byłaby zawsze taka sama i zawsze odpowiadałaby długości nocy.

użytkownik3294068
źródło