Frage:
Kann die durchschnittliche Länge von Tag und Nacht eines Planeten unterschiedlich sein?
solalito
2015-12-15 14:37:43 UTC
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An einem Punkt in "Marvels Agenten von SHIELD" befinden sich einige Agenten auf einem Planeten, auf dem der Tag, definiert als die Zeitspanne, in der die Sonne auf den Planeten scheint, einige Stunden lang nur einmal alle 18 Jahre auftritt.

Ist das ein plausibles Szenario? Kann die Länge des Tages und der Nacht für einen bestimmten Planeten drastisch unterschiedlich sein?

Bitte haben Sie keine Angst, in Ihrer Antwort technisch zu sein.

BEARBEITEN: (Nach Robs Antwort)

Auf diesem hypothetischen Planeten scheint die "Erhaltung der Tageslichtstunden", wie er sie nannte, verletzt zu sein. Mit anderen Worten, wenn Sie auf der Erde lange Tage an einem bestimmten Ort in der nördlichen Atmosphäre haben, wird dies durch lange Nächte an einem entsprechenden Ort in der südlichen Atmosphäre ausgeglichen. Auf dem fraglichen Planeten scheinen die langen Nächte / kurzen Tage für den gesamten Planeten der Fall zu sein.

Für Planeten um die meisten Sterne ist der durchschnittliche Tag länger als die durchschnittliche Nacht, da der Stern größer als der Planet ist und somit jeweils auf mehr als die Hälfte der Planetenoberfläche scheint.Der lokale Tag und die lokale Nacht variieren im Allgemeinen auf Planeten, deren Umlauf- und Rotationsachse nicht ausgerichtet sind.
Eine Möglichkeit wäre ein quasi-binäres System mit einer Sonne und einem dunklen Gasriesen, der den Planeten für lange Umlaufzeiten in den Schatten stellt. Ich bin mir nicht sicher, ob vernünftige Massen, Größen oder Umlaufbahnen für eine solche Anordnung den erforderlichen Effekt erzielen könnten.jedoch.In jedem Fall wäre ein Planet in der Dunkelheit für eine Zeitspanne in der Größenordnung von 18 Jahren mit einer Sonneneinstrahlung in der Größenordnung von nur Stunden * extrem * kalt.Wie wirklich sehr, sehr kalt.Zu kalt.
@J ... - Ich frage mich, ob Vulkanismus aufgrund von Gezeitenkräften eine Atmosphäre ausreichend erwärmen könnte.Und vielleicht, wenn wir den Gasriesen durch einen wirklich milden Braunen Zwerg ersetzen?
@J ... Wenn mein Gedächtnis mich nicht enttäuscht, erzeugt dieser mysteriöse Planet intern eine große Menge Wärme, die verhindert, dass er extrem negative Temperaturen erreicht
"scheint für den ganzen Planeten der Fall zu sein" - Ich habe die Episode nicht gesehen: Ist der Tag gleichzeitig planetenweit aufgetreten (d. h. er wurde nicht von einem einzelnen Stern, sondern von einer anderen intermittierenden Lichtquelle beleuchtet)?Wenn der Tag zu verschiedenen Zeiten an verschiedenen Orten stattfand, gab es dann eine Zeit, in der der gesamte Planet dunkel war, oder bewegte sich ein sehr kleiner Tagesabschnitt sehr langsam um den Planeten?Die MCU enthält Engineering im Sternmaßstab, daher könnte die Lösung im Prinzip so "einfach" sein wie eine Dyson-Kugel mit einem Loch, über das sich der Planet alle 9 Jahre 2 Stunden lang bewegt und dabei die Hälfte des Planeten beleuchtet.
Äh, die Länge des Tages und der Nacht auf der Erde ist unterschiedlich (außer während der Sonnenwende).Wie ist das für ein Beispiel?
Abhängig von der Geländeform können Sie diesen Effekt in einer Polarregion auch auf einem Planeten ohne Neigung erzielen.Zum Beispiel gibt es Krater auf Quecksilber mit Eis darin, weil sie sich in ständigem Schatten befinden.Fügen Sie jetzt nur eine kleine Variation oder eine bestimmte Geländefunktion hinzu, die perfekt ausgerichtet sein muss, und Sie könnten ein "seltenes" Tageslichtszenario haben.
Wissen wir wirklich, dass es in ganz Maveth Nacht ist?Waren wir nicht nur zu Fuß vom Portal entfernt?
@AndreKR Ich müsste mir die Folge noch einmal ansehen (s03e05), aber Will Daniels (der seit 14 Jahren dabei ist) sagt immer wieder, wie er die Sonne vermisst.Wenn er nur ein paar Tage laufen müsste, um die Sonne zu sehen, hätte er es sicher getan.
Sechs antworten:
Rob Jeffries
2015-12-15 15:03:18 UTC
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Es kommt darauf an, was Sie mit Tag und Nacht meinen. Tag und Nacht sind jetzt nicht gleich lang, wo ich bei 53N lebe. Die Neigung der Erdrotationsachse in Bezug auf die Ekliptikebene bedeutet, dass dies im Allgemeinen zutrifft.

Die von Ihnen beschriebene Situation müsste erheblich extremer sein. Wenn sich der Planet in einer stark exzentrischen Umlaufbahn befand und eine sehr große Neigung (nahe 90 Grad) seiner Rotationsachse in Bezug auf seine Orbitalebene und Die Neigung war so, dass ein Rotationspol "auf" den Stern zeigte und Sie über die Menge an "Tag" sprachen, die ein am gegenüberliegenden em beobachteter em erlebte > Pol, dann könnte es angeordnet werden. Beachten Sie jedoch, dass hier eine Art "Erhaltung der Tageslichtstunden" stattfindet, da ein Beobachter am anderen Rotationspol fast kontinuierliches Tageslicht erfahren würde (obwohl das Tageslicht in einer stark exzentrischen Umlaufbahn für den größten Teil des Tages sehr schwach wäre Planetenjahr) mit einer kurzen Zeit der Dunkelheit.

Guter Punkt zum Hinzufügen der exzentrischen Umlaufbahn!
Was mich gestört hat, ist genau die Tatsache, dass die "Erhaltung der Tageslichtstunden" auf diesem hypothetischen Planeten verletzt zu sein scheint.Obwohl es nicht viele Details gibt, wurde der Planet zuvor erforscht und anscheinend ändert Ihr Standort auf dem Planeten nicht die Menge an Sonnenzeit, die Sie erhalten würden.
Ich denke, es ist auch in Fällen möglich, in denen die Rotations- und Rotationsperioden des Planeten nahezu gleich sind (wie der Mond der Erde).
@Vishwaas Wenn sich die Rotations- und Umlaufzeiten geringfügig unterscheiden würden, hätten Sie, obwohl der "Tag" sehr lang wäre, gleiche Zeit- und Nachtperioden.Vielleicht meinen Sie eine Art "Librationseffekt", der bedeuten könnte, dass bestimmte Längen nur eine kurze Dämmerungsperiode erfahren?
@solalito Tatsächlich wird im Laufe der Saison direkt erwähnt, dass man glaubt, sie befänden sich an einem der extremen Pole des Planeten, weshalb sie den längeren Einbruch der Dunkelheit erlebten und irgendwann irgendwohin reisendie Absicht, ihren einzigen und kurzen Sonnenaufgang zu sehen.
Ich kann keine Möglichkeit sehen, die von OP beschriebene Situation mit einem Planeten zu arrangieren, der einen Stern umkreist.
@BillAlsept Genau das sagt meine Antwort, noch bevor die Frage bearbeitet wurde.
Sorry Rob, ich habe deinen letzten Absatz nicht gesehen.Ich glaube, ich habe mich mehr auf den zweiten Absatz konzentriert, in dem Sie sagten: "Wenn ... dann könnte es arrangiert werden. Ich konnte mir einfach kein Wenn vorstellen. Mein schlechtes."
Bill Alsept
2015-12-15 15:23:55 UTC
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Ich weiß, dass das Gegenteil passieren kann. Es gibt ein altes Buch namens "Night Fall" über einen Planeten mit drei Sternen. Da immer ein Stern auf allen Seiten leuchtete, wurde es nie dunkel. Ungefähr alle 500 Jahre ist alles genau richtig ausgerichtet, so dass alle Sterne auf einer Seite waren. Dann, wenn sich der Planet auf seiner normalen Drehung drehte, würde der Nachteinbruch zum ersten Mal kommen, das jemals jemand gesehen hatte. Das Gegenteil könnte passieren, aber ich denke, es müssten noch viel mehr Dinge zusammenkommen und auf andere Weise. Ich weiß, dass andere Körper (Planeten oder Monde) das Gegenteil von mehreren Sternen sein müssen. Oder vielleicht ist es so einfach wie ein dunkler Planet, der keinen Stern hat und alle 18 Jahre aus der Ferne ein anderer Himmelskörper darauf scheint.

+1, dies scheint ein gutes Beispiel für den umgekehrten Fall zu sein.
Im letzten Satz ist eine gute Antwort.Unter sehr ungewöhnlichen Umständen wie einem dunklen Planeten oder einem Planeten mit einer solchen exzentrischen Umlaufbahn (oder Staubwolken im Weg) ist es möglich, dass Tag und Nacht nicht von der Rotation abhängen, sondern von einigen anderen Tatsachen.
Erinnert mich an [Pitch Black] (http://www.imdb.com/title/tt0134847/).
Die Kurzgeschichte und das Buch sind [Nightfall] (https://en.wikipedia.org/wiki/Nightfall_ (Asimov_short_story_and_novel)), ursprünglich von Isaac Asimov und wurden mit Robert Silverberg zu einem Roman erweitert.
Vielleicht, wenn der fragliche Planet tatsächlich ein Mond wäre, der einen sehr großen Planeten umkreist, der die Sonne blockiert?
hijarian
2015-12-15 16:53:25 UTC
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Wenn der Planet um einen Stern herumgeht, wird mindestens irgendwo an der Oberfläche dieses Planeten ein Tag sein, oder ein anderer Himmelskörper bedeckt das Sternenlicht.

Wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Planeten so angeordnet ist, dass während der Bewegung um den Stern eine Seite des Planeten immer dem Stern zugewandt ist und die andere Seite immer in die andere Richtung zeigt, können wir dies bei sagen Auf dieser anderen Seite wird es Jahr für Jahr eine Nacht geben.

Wenn Sie also den Planeten geschickt kippen und seine Rotationsgeschwindigkeit um sich selbst und um den Stern herum anordnen, können Sie erreichen, dass es eine Nacht gibt Tag nur einige Stunden in 18 Jahren an einer bestimmten Stelle auf der Oberfläche des Planeten , aber an allen anderen Orten dieses Planeten wird es zu dieser Zeit Nacht geben und umgekehrt.

Wenn Sie einen anderen Himmelskörper in die Gleichung einfügen (wie zwei riesige Monde wie in der Show), können Sie dies für größere Teile des Planeten erreichen (wie im ersten Riddick-Film "Pitch Bla") ck ") aber es wird immer mindestens einige Teile geben, die unter Sonnenlicht stehen, oder wir sprechen von einem enorm großen Schatten von etwas Größerem als dem Planeten selbst.

"Eine Seite des Planeten ist immer dem Stern zugewandt".Siehe [Gezeitenverriegelung] (https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_locking) auf Wikipedia.Der [Mond] (https://en.wikipedia.org/wiki/Orbit_of_the_Moon) ist an die Erde gebunden.Während es wackelt, gibt es Punkte in der Nähe der Mondpole, an denen Sie die Erde fast keine (oder fast alle) der Zeit sehen können.Das gleiche kann zwischen einem Planeten und seinem Stern gelten;Wenn eine typische Zeit zum Sperren kleiner ist als die durchschnittliche Lebensdauer des Sterns (ich habe nicht die geringste Ahnung davon), ist es eine statistische Gewissheit, dass es viele solcher Planeten gibt
@RolazaroAzeveires Aber was ist dein Punkt?Ich habe in der Antwort genau dasselbe gesagt und die Gezeitenverriegelung des Mondes als Grundlage für den zweiten Absatz verwendet.
Sie haben weder das Erd-Mond-System noch die Gezeitenverriegelung erwähnt.Ich habe nur hervorgehoben, dass Ihre Einstellung von Rotation und Neigung kein außergewöhnliches Ereignis ist, wir haben es tatsächlich hier.Einige Leser könnten denken, dass "kluges Kippen [...] und Anordnen seiner Rotationsgeschwindigkeit" ein ungewöhnliches Ereignis wäre, obwohl dies nicht der Fall ist.
dotancohen
2015-12-16 17:56:36 UTC
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Ein Szenario, in dem ein Planet eine viel längere Nacht als den Tag haben könnte, wäre der Fall, wenn er sich in einer großen elliptischen Umlaufbahn mit einem großen Begleiter befände und zusätzlich an diesen Begleiter gebunden wäre. Wenn der betreffende Planet seine Periapsis im Gleichschritt mit seinem Jahr vorantreiben würde, könnte der Planet eine lange Zeitspanne von seinem Begleiter entfernt sein, während der eine Seite des Planeten der Sonne zugewandt ist (und kann im Schatten des Gefährten liegen) und eine kurze Zeitspanne, in der er herumschwingt und etwas Sonnenlicht auf die "andere Seite" des Gefährten bekommt.

Dies wäre eine übertriebene Molniya-Umlaufbahn, fast ständig verdunkelt von dem großen, normalerweise minderwertigen Begleiter, an den er gezeitengesperrt ist. Kepler lehrte uns, dass der Planet in der entfernten, schattigen Position des Gefährten verweilen und sehr schnell an der Apsis vorbeiziehen wird.

Molniya orbit

Bei den beteiligten Massen würde ich Ihren "Planeten" lieber als "Mond" bezeichnen, aber das ist eine Frage der Semantik, insbesondere wenn wir bedenken, dass ein bevorzugter Primärteil für eine solche Situation außerordentlich nicht dicht wäre , größer zu sein und einen größeren Schatten zu werfen. Monde können sehr gastfreundlich sein.

@solalito, vielleicht könnte dies die Antwort auf Ihre Frage sein?
Ich denke, dass dieser Ansatz, bei dem der betreffende Planet / Mond ein gezeitengesperrter Satellit eines größeren Planeten ist, das wahrscheinlichste Szenario ist, obwohl es immer noch sehr unwahrscheinlich erscheint, dass er die genauen Eigenschaften der Planetenfrage aufweist.Ich denke, dass es gezeitengesperrt werden müsste, um dauerhaft auf der dunklen Seite des Planeten zu sein, und möglicherweise aufgrund einer Exzentrizität in der Umlaufbahn des "Eltern" -Planeten könnte der Satellit "über die Spitze" des Planeten spähenEltern für einen kurzen Zeitraum alle 18 Jahre.
DavePhD
2015-12-15 18:59:30 UTC
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Nehmen Sie die Definition des Tages als Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang, dh die ganze Zeit, in der ein Teil des Sterns vom Punkt auf dem Planeten aus sichtbar ist.

Da der Durchmesser des Sterns größer als der Planet ist, gibt es etwas mehr Tag als Nacht. (Zeichnen Sie die beiden Linien, die zwei Kreise tangieren, einen größeren Kreis und einen kleineren Kreis außerhalb.) Je näher der Planet am Stern liegt, desto größer ist der Effekt.

Wenn der Stern kleiner als der Planet wäre, wie ein Planet, der einen Neutronenstern umkreist (Durchmesser nur 20 km), wäre die geometrische Nacht mehr als der Tag. Ein sehr großer Planet, der sehr nahe an einem sehr kompakten Stern umkreist, würde also die Nacht maximieren. PSR J1719-1438 b ist etwa 1000-mal so groß wie der Radius seines Neutronensterns und umkreist ihn in einer Entfernung von weniger als 1 Sonnenradius.

Natürlich gibt es thermodynamische Gründe, warum Sterne größer als Planeten sind.
@DavidZ was ist mit diesen: https://en.wikipedia.org/wiki/Pulsar_planet?
Ah, guter Punkt, ich habe Sternreste vergessen.Obwohl es eine Art Strecke ist, sie Sterne zu nennen.Ich glaube nicht, dass sie sehr viel sichtbares Licht abgeben.
@DavidZ der Krabbenpulsar hat eine absolute optische Größe von 4,5, genau wie die Sonne.http://messier.seds.org/m/m001.html
Jens
2015-12-17 18:12:17 UTC
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Ein Weg, um unterschiedliche Längen von Tag und Nacht zu erreichen, wäre die Umverteilung des Rotationsimpulses auf einer Skala von Stunden .

Es ist bekannt, dass große tropische Stürme dies tun viel Rotationsimpuls, den sie messbar auf die Länge eines Erdtages auswirken (wenn auch zu klein, um von Menschen bemerkt zu werden).

Beginnen Sie nun, groß zu denken . Planeten mit mächtigen Stürmen (weitaus massiver als Jupiters Großer Roter Fleck), die sich schnell bilden und zerstreuen (obwohl normalerweise die Lebensdauer von Stürmen mit der Dimension zunimmt). Was wäre, wenn durch einen Prozess ein metallischer Metallkern entstehen würde? Auf und ab drehen?

Wenn ein "Damm" von der Größe eines Gebirges brach und Millionen von Kubikkilometern geschmolzener Lava in einen 100 km tiefen Meeresboden fließen ließ, würde er mindestens einmal Ändere das Tag / Nacht-Verhältnis, indem du den Planeten drehst.



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