Ist es physikalisch möglich, dass ein Planet unterschiedlich lange Jahreszeiten hat?

Diejenigen unter Ihnen, die Game Of Thrones gelesen haben, werden wissen, dass die Jahreszeiten in der GOT-Welt keine feste Dauer haben, z. B. kann ein Winter dreimal länger dauern als der vorherige.

Am interessantesten finde ich, wie dies aus physikalischer Sicht möglich sein kann (wenn es möglich ist). Ich habe darüber nachgedacht, und ich finde es schwierig, es zu tun. Vielleicht macht eine bestimmte Orbitalkonfiguration die Dauer der Saison, wenn nicht völlig unvorhersehbar, so doch ziemlich schwer abzuschätzen.

Die einzigen möglichen Fälle, die ich mir vorstellen kann, sind ein Planet, der sich ständig seiner Sonne nähert (die Umlaufgeschwindigkeit nimmt zu und damit die Länge der Jahreszeiten ständig ab) oder der umgekehrte Fall. In beiden Fällen würde sich die Länge jedoch immer erhöhen oder verringern und nicht einfach variieren.

Wie definierst du den Winter? Wenn man es zum Beispiel als den Teil des Jahres definiert, in dem die Temperatur einmal am Tag unter 0 Grad liegt, dann kann hier in Süddeutschland der Winter 12 Wochen oder 3 Wochen lang sein, jedes Jahr ist anders. Keine Notwendigkeit für ausgefallene Astronomie, nur Wetter.
Oder Sie können einfach den Standpunkt der Physik ignorieren und einfach Magie und schlechte Omen sagen.
Jahreszeiten unterschiedlicher Länge. Sicher, sie werden Trockenzeit und Regenzeit genannt.
Wo ich bin, sind es gerade 60 Grad Fahrenheit, mitten im Winter. Wenn Sie zulassen würden, dass Jahreszeiten lokal statt global definiert werden, würden Sie feststellen, dass Sie sogar auf der Erde Jahreszeiten mit sehr unterschiedlichen Längen haben würden. In kleiner Kapazität tun wir das, daher gibt es Regen- und Trockenzeiten an manchen Orten und Tag- und Nachtzeiten in der Nähe der Pole.

Antworten (21)

Ja und nein.

Diese NASA-Seite hat eine gute Zusammenfassung, warum wir Jahreszeiten haben (Hervorhebung von mir):

Es stimmt, dass die Umlaufbahn der Erde kein perfekter Kreis ist. Es ist etwas schief. Während eines Teils des Jahres ist die Erde näher an der Sonne als zu anderen Zeiten. Auf der Nordhalbkugel haben wir jedoch Winter, wenn die Erde der Sonne am nächsten ist, und Sommer, wenn sie am weitesten entfernt ist! Verglichen mit der Entfernung der Sonne macht diese Veränderung der Erdentfernung im Laufe des Jahres keinen großen Unterschied für unser Wetter.

Es gibt einen anderen Grund für die Jahreszeiten der Erde.

Die Erdachse ist ein imaginärer Pol, der von „oben“ nach „unten“ durch den Mittelpunkt der Erde verläuft. Die Erde dreht sich um diesen Pol und macht jeden Tag eine komplette Umdrehung. Deshalb haben wir Tag und Nacht, und deshalb bekommt jeder Teil der Erdoberfläche etwas von jedem.

Die Erde hat Jahreszeiten, weil ihre Achse nicht gerade steht. Vor langer, langer Zeit, als die Erde noch jung war, glaubt man, dass etwas Großes die Erde getroffen und aus dem Gleichgewicht gebracht hat. Anstatt sich also mit seiner Achse gerade nach oben und unten zu drehen, neigt er sich ein wenig nach vorne.

Die Jahreszeiten der Erde sind ungefähr gleich lang, weil die Achse im Laufe eines Jahres ständig* in die gleiche Richtung zeigt, sich also die der Sonne zugewandte „Seite“ ändert. Um variablere Jahreszeiten zu erzeugen, müsste entweder der Abstand zur Sonne deutlich stärker variieren oder die "Seite" der Achse schnell genug rotieren, damit sie sich über die Lebensspanne eines Menschen bemerkbar macht. In Kombination mit der normalen Rotation um die Sonne werden diese drei verschiedene "Jahreszeitenzyklen" erzeugen, die wiederum über mehrere Jahre hinweg relativ unvorhersehbare Jahreszeiten erzeugen werden.

Sie können sich hier die Wellenformkombinationen ansehen , um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie schnell sich diese zur Unkenntlichkeit kombinieren würden (stellen Sie sich die Wellenformen einfach als Temperaturdiagramme vor und leiten Sie daraus die Jahreszeiten ab).

Es ist erwähnenswert, dass jeder dieser drei Zyklen seine eigenen seltsamen astronomischen Effekte hat.

Variierende Entfernung, auch bekannt als „hochelliptische Umlaufbahn“ und/oder „außermittige Umlaufbahn“: Die Größe der Sonne ändert sich im Laufe eines Jahres, wobei sie am fernen/kälteren Ende der Umlaufbahn kleiner und am nahen/wärmeren Ende größer erscheint . Dies müsste wahrscheinlich ziemlich auffällig sein, um genügend Auswirkungen auf die Jahreszeiten zu haben, aber es muss nicht riesig sein. (Die Sonne ist ~0,5 Grad groß, also könnte eine Variation von ~0,4-~0,6 ausreichen, aber ich habe nicht nachgerechnet.)

Bewegliche Achse alias "Präzession": Dies sollte ein viel langsamerer Zyklus sein als die anderen, aber 10 Jahre statt 26.000 würden einen großen Unterschied machen. Dies würde dazu führen, dass sich der "Nord"-Stern im Takt des Zyklus ändert, mit entsprechenden Auswirkungen auf die restlichen Sternbilder. Die Navigation nach den Sternen wäre viel komplizierter.

Konfrontation , auch bekannt als "normale Jahreszeiten": Dies muss ein schnellerer Zyklus sein als die Präzession und hängt mit den beiden anderen zusammen, aber es sollte möglich sein, einen Zyklus zu haben, bei dem jede sonnennahe Annäherung eine andere Seite des Planeten hat der Sonne zugewandt, unabhängig davon, wohin die Achse zeigt, indem der Fernpunkt variiert wird. Der "seltsame" astronomische Effekt für diesen ist, dass sich der Ort, an dem die Sonne aufgeht und untergeht, im Laufe der Zeit ändert, wodurch sich die Länge eines Tages ändert.

* Die Erdachse bewegt sich tatsächlich, aber so langsam, dass ein Zyklus 26.000 Jahre dauert

Ich würde wirklich gerne ein Modell dafür erstellen. Hat jemand einen Vorschlag, wie das geht?
Ich bin dabei, Red Mars zu lesen, und es gibt einen ganzen Abschnitt, der beschreibt, warum die nördliche Hemisphäre des Mars aufgrund der elliptischeren Umlaufbahn als die Erde einen längeren Sommer als Winter hat.
Korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege, aber würde „Variierende Entfernung“ nicht auch zu dramatisch erhöhten oder verringerten Gezeiten führen?
@Perseiden - hier auf der Erde ist der größte Teil der Gezeitenwölbung auf den Mond zurückzuführen (ungefähr 2/3 Mond 1/3 Sonne). Die Gezeitenkomponente der Sonne doppelt so groß zu machen, wäre überhaupt keine dramatische Veränderung. Gezeitenkraft proportional zum Radius** (1/3), also 26 % näher an der Sonne würde die Sonnenkomponente verdoppeln.
@Perseiden Hängt davon ab, wie viel Einfluss die Sonne hat. Auf der Erde ist der Mond der Haupttreiber der Gezeiten. Die Sonne hat keinen großen Einfluss. Wenn die Entfernung zur Sonne sehr unterschiedlich wäre, würde diese kleine Flut stark variieren, aber sie würde wahrscheinlich nicht in die Nähe eines großen Mondes kommen.

Ich bin überrascht, dass noch niemand Sitnikov-Planeten erwähnt hat.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Bild auf Wikipedia gefunden.

Es gibt eine sehr unwahrscheinliche Konstellation, in der sich ein Planet entlang der Achse durch den Schwerpunkt eines Doppelsternsystems bewegt. In einem solchen System kann der Planet chaotisch schwingen, was bei einer geneigten Rotationsachse des Planeten zu unterschiedlich langen Jahreszeiten führen würde. Ich bin mir sicher, dass dies andere lustige Effekte haben würde, und es wäre sogar noch unwahrscheinlicher, dieses System einzurichten, wenn der Planet bewohnbar ist, aber ich denke, es ist eine sehr gute Erklärung für unterschiedliche Jahreszeiten.

Wenn Sie nicht möchten, dass Ihre Planeten zwei Sonnen haben, könnte einer der Sterne ausgebrannt sein, bevor der Planet erobert wurde (ich bin mir ziemlich sicher, dass der Planet ein Schurkenplanet gewesen sein muss, der von einem bestehenden System erobert wurde dies einrichten).

Ich bin kein Experte auf diesem Gebiet, daher kann ich Ihnen nicht viele quantitative Informationen liefern, aber ich hoffe, dies gibt Ihnen einen Ausgangspunkt für die weitere Suche. Für diejenigen, die Deutsch verstehen, gibt es einen deutschen Wissenschaftsblogger, der ausführlich über diese Systeme geschrieben hat , insbesondere in Bezug auf A Song of Ice and Fire.

Um schließlich das Problem anzusprechen: "Warum sollte ein solches System überhaupt existieren?" Wenn es irgendeine (wie auch immer entfernte Möglichkeit) gibt, dass dieses System aufgebaut werden könnte, dann muss dieses System durch die Annahme eines unendlichen Universums und die Berufung auf das unendliche Affentheorem irgendwo existieren .

Dies scheint eine ziemlich gute Lösung für mein Problem zu sein. Ich habe noch keine Antwort akzeptiert, weil sie alle richtig sind und jede einzelne es verdient, akzeptiert zu werden, aber auch, weil gute Antworten wie diese aufgetaucht sind.
Nein Nein Nein. Dies ist wissenschaftlich fundiert und ein System in dieser Konfiguration ist nicht stabil. Sicher, wenn Sie drei Partikel in genau der richtigen Konfiguration platzieren, können Sie es zum Laufen bringen. Aber Planeten sind keine Teilchen, und in sehr kurzer Zeit wird sich dieses System selbst auseinanderreißen. Diese Art von Konfiguration ist theoretisch interessant (es gibt eine Singularität in der Newtonschen Mechanik, die damit gefunden werden kann), aber sie ist keine Grundlage für eine Umlaufbahn in einer realistischen Welt. Sie können Ihre unendlichen Affen haben. Diese Konfiguration existiert nicht ......(sorry)
Die Frage ist als wissenschaftsbasiert gekennzeichnet, nicht als harte Wissenschaft.
Abgesehen davon wäre ich daran interessiert zu sehen, wie sich das System selbst auseinanderreißt - OP weiß auch nicht viel über das System. Was ist die Roche-Grenze eines mittelgroßen Stars?

Sicher, Sie könnten eine unberechenbare Umlaufbahn haben . Dies ist eine Umlaufbahn, bei der der Planet der Sonne an einem Punkt deutlich näher kommt und dann viel weiter an seinem gegenüberliegenden Punkt, aber die Umlaufbahn bewegt sich auch. Auf diese Weise könnten Sie einen Winter haben, der viel länger ist als der andere, und dann einen sehr langen Sommer. Dies wäre vorhersehbar, sobald Sie die Physik hinter der Umlaufbahn verstehen, aber ich vermute, dass es mindestens das 15. Jahrhundert gedauert hätte, bevor es auch nur annähernd verstanden worden wäre, wenn es auf der Erde passiert wäre.

Ich werde einen wesentlich anderen Ansatz als das bisher Gesagte anbieten. Die Umlaufbahn eures Planeten muss nicht unbedingt exzentrisch oder instabil sein und braucht auch keine schnell oszillierende Rotationsachse.

Die Ursache dieser Temperaturschwankungen könnte dem ENSO unserer Erde ähneln, einem globalen Phänomen, bei dem die Oberflächentemperatur des äquatorialen Pazifiks unregelmäßig über einen Zeitraum von 2-7 Jahren schwankt. Diese Unterschiede zwischen warmen und kalten Perioden können leicht 3 °C erreichen und sind äußerst schwer vorherzusagen.

Im Wesentlichen ist der Westpazifik im Allgemeinen wärmer als der Osten. Alle 2-7 Jahre beginnt sich dieser warme Fleck auszudehnen und wandert nach Osten. Die dadurch verursachte Aufwärtsströmung der Luft über dem Pazifischen Ozean verursacht mehr Ostwind und weniger Westwind, was wiederum die Ostdrift dieses warmen Oberflächenwassers beschleunigt.

Wie genau sich dieser Prozess dann umkehrt, ist nicht ganz klar, wie die Ursache für dieses Phänomen ist und was genau für einen solchen Kreislauf benötigt wird, ist ebenfalls ein schwieriges Thema. Ich empfehle Ihnen daher, dort weiterzulesen.

Einige Voraussetzungen scheinen abgesehen von diesen Effekten ein großer Ozean und nicht zu viele Temperaturschwankungen zu sein. (daher tritt es am Äquator auf).

Ich kann mir vorstellen, dass auf einem Planeten, auf dem es zwei große Landmassen gibt, die von Ost nach West durch einen riesigen Ozean (und natürlich einen weiteren kleineren Ozean auf der anderen Seite) getrennt sind, der eine kleine axiale Neigung hat (und daher kaum wahrnehmbare traditionelle Klimazonen) , könnten diese Effekte scheinbar unregelmäßige Jahreszeiten verursachen.

Co-orbitale Konfiguration

Es ist möglich, dass ein Planet seine Umlaufbahn von Zeit zu Zeit ändert, was dazu führt, dass sich die Länge eines Jahres ändert. Dies ist nur ein weiteres Beispiel unter den vielen Antworten hier für etwas, das dazu führen könnte, dass sich die Jahreszeiten in einem Zyklus verlängern und verkürzen.

Ein Beispiel für einen Planeten mit dieser Eigenschaft ist die Erde. Unser Planet befindet sich in einer koorbitalen Konfiguration mit dem Asteroiden Cruithne . Dies bedeutet, dass die Erdumlaufbahn im Laufe eines 770-Jahres-Zyklus größtenteils konstant ist, sich jedoch um 1,3 Zentimeter ändert und sich dann ungefähr auf der Hälfte des Zyklus zurückdreht. Die Länge des Jahres der Erde ist für mehrere Jahrhunderte nahezu konstant, verlängert sich dann für einige Jahrhunderte und kehrt dann zum kürzeren Jahr zurück.

Natürlich ist der Unterschied für die Erde vernachlässigbar, aber die Auswirkung auf die viel kleinere Cruithne ist eine Änderung der Umlaufbahn von über einer halben Million Kilometer. Die Länge seines Jahres ändert sich immer noch nur um etwa 2 Tage (es wechselt zwischen einem Jahr mit ungefähr 364 Tagen und einem Jahr mit ungefähr 366 Tagen), aber dies zeigt, dass eine Änderung der Jahreslänge, die konsistent alle 770 Jahre stattfindet, beibehalten werden kann. Sie können interessante Jahreszeitenwechsel erleben, wenn sich Ihre Welt in einer Umlaufbahn mit einem Planeten befindet, der ähnlich groß ist wie sie selbst, oder mit einem Planeten, der viel größer ist als sie selbst. Die Länge des Jahres kann sich ändern, und auch die Entfernung von der Sonne ändert sich, sodass der Winter einen anderen Anteil dieses Jahres einnehmen kann.

Es gibt mehrere Optionen (wie in den Antworten auf dieser Seite beschrieben), aber eine der am ehesten möglichen mit einem erdähnlichen Aufbau ist eine exzentrische Umlaufbahn, die stark von den umgebenden Planeten und der Sonne des Planeten beeinflusst wird. Der Großteil dieses Beitrags ist eine Referenz von Dr. Irv. Boomberg von der University of Toronto, Kanada, von dieser Seite, von besonderem Interesse ist dieser Abschnitt. Die Seite beschreibt, dass die Jahreszeiten auf der Erde tatsächlich von Jahr zu Jahr variieren, aber nur geringfügig.

Diese Variation wird zum größten Teil durch eine leichte Exzentrizität der Erdumlaufbahn verursacht. Wir alle wissen ziemlich genau, dass die Umlaufbahn der Erde elliptisch ist, wobei die Sonne einer der Mittelpunkte der Ellipse ist. Der genaue Pfad dieser Umlaufbahn variiert jedoch, normalerweise aufgrund der Gravitationseffekte anderer Planeten und des Mondes. Wenn die Erde sich anderen Planeten nähert, ziehen sie sie ein wenig aus ihrer Umlaufbahn, und wenn die Erde nahe an der Sonne vorbeikommt, ändert sich dies. Wenn die Erde näher an der Sonne ist, bewegt sie sich schneller, aber wenn sie weiter entfernt ist, bewegt sie sich langsamer. Dadurch ändert sich die Länge der Jahreszeiten. Eine exzentrischere Umlaufbahn als die der Erde würde diese Veränderung deutlicher machen.

Die Veränderung der Erdbahn wird auch teilweise durch die Bewegung der Sonne verursacht. Die Sonne kann durch die Gravitationskraft des Jupiter "gewackelt" oder leicht aus dem Orbitalzentrum des Sonnensystems bewegt werden. Das macht keinen großen Unterschied, aber es kann sich darauf auswirken, wann sich die Erde der Sonne am nächsten bewegt, was sich auf die Jahreszeiten auswirkt. Das bedeutet, dass bei einem Sonnensystem mit einer Sonne, die mehr "wackelte", ein größerer jahreszeitlicher Unterschied auftreten würde.

Der letzte Effekt auf die Umlaufbahn der Erde ist der Mond. Der Mond zieht auch an der Erde, wodurch die Länge und Form seiner Umlaufbahn leicht verändert wird.

Es gibt genug Faktoren für Orbitaländerungen, um einen signifikanten Einfluss auf die Jahreszeiten zu haben, und viele davon sind nicht sehr vorhersehbar. Dies könnte zu unvorhersehbaren Jahreszeiten führen.


Dieser Nachrichtenartikel gibt uns eine weitere wichtige Option. Die NASA (die den verlinkten Artikel veröffentlichte) verwendete das Kepler-Teleskop, um einen sehr ungewöhnlichen Planeten zu finden. Dieser Planet "wackelt" um seine Achse, ähnlich wie ein Kreisel. Die erste Zeile der NASA in dem Artikel lautet

Stellen Sie sich vor, Sie leben auf einem Planeten mit so unregelmäßigen Jahreszeiten, dass Sie kaum wissen, ob Sie Bermudashorts oder einen dicken Mantel tragen sollen.

Das klingt genau nach dem, was Sie suchen. Der Planet namens Kepler-413b kann sich in einem Jahr um bis zu dreißig Grad um seine Achse neigen. Das bedeutet, dass sich die Jahreszeiten je nach Neigung drastisch ändern. Die Umlaufbahn von Kepler-413b wackelt ebenfalls, bewegt sich auf und ab sowie von links nach rechts. Es bewegt sich so weit, dass es jahrelang nicht von der Erde aus gesehen werden kann. Dadurch würden die Jahreszeiten noch unvorhersehbarer schwanken.

Hier ist ein Bild, das die interessanten Umlaufbahnen von Kepler-413b zeigt:

Bild, das Overhead- und Randansichten von Umlaufbahnen zeigt

Beachten Sie, dass das System von Kepler-413b ein binäres System ist, sodass es möglich ist, dass dies Auswirkungen hat.

Ist es "Kepler-412b" oder "Kepler-413b"?
Kelper-413b, Bearbeitung.
Sie sollten auch in der letzten Zeile "Kelper" in "Kepler" ändern.

Unsere Umlaufbahn und die Leistung unserer Sonne sind ziemlich konstant. Die Sonne hat jedoch einen sehr großen Einfluss auf unser Wetter, sowohl täglich als auch über einen viel längeren Zeitraum. Die Sonne hat auch einen Zyklus, in dem sie einen „heißen“ und einen „kalten“ Zyklus hat. Eine Sonne mit abwechslungsreicheren und instabileren Zyklen könnte sehr wohl eine Saison verlängern oder verkürzen, meist deutlich Winter oder Sommer.

Ich glaube, dies würde eher zu einer allgemeinen Abkühlung oder Erwärmung führen - vorausgesetzt, die axiale Neigung wäre dieselbe, es wäre immer noch Sommer oder Winter, es wäre nur ein ungewöhnlich kalter Sommer oder heißer Winter oder sogar ein kälterer Winter als normal usw. Also Die Saison selbst würde genauso lange dauern, aber weniger oder intensiver sein .
Nein, nicht unbedingt. Wenn die Sonne in einer kühlen Periode steht, könnte der Winter früher beginnen, weil es kühler ist, und der Frühling könnte etwas später sein, das funktioniert jetzt nur, solange sich alle Jahreszeiten für das Jahr zu 1 Jahr addieren ...
Das halte ich für am sinnvollsten. Wenn der Planet eine geringe Neigung hat, würden seine „Jahreszeiten“ im Sinne der Erde keine großen Unterschiede aufweisen, sodass die Leistung der Muttersonne der treibende Faktor für „Jahreszeiten“ sein könnte. Und das kann praktisch jedem Muster folgen, sogar einem scheinbar zufälligen.

Mit den richtigen Planeten- und Orbitalkonfigurationen könnten die Saisonlängen leicht variieren. Zwei Möglichkeiten fallen mir ein:

  • Ein viel größerer Planet mit einer etwas elliptischeren Umlaufbahn als der Zielplanet, aber ziemlich nahe; dies würde Störungen in der Umlaufbahn des kleineren inneren Planeten verursachen. Es wäre jedoch keine schnelle Sache. Zumindest wenn man die Erde als Leitfaden für das Timing der Entwicklung verwendet, würde sich diese Situation höchstwahrscheinlich lösen, bevor sich viel Leben entwickeln könnte. Höchstwahrscheinlich wird entweder der kleinere Planet vom größeren als Mond eingefangen, durch die entgegenwirkenden Gravitationskräfte in einen Asteroidengürtel gerissen oder aus seiner Umlaufbahn geschossen.

  • Zweite Möglichkeit, obwohl es sich um einen kurzen Zeitrahmen handelt; Ein Exoplanet driftet nahe genug vorbei, um die Umlaufbahn zu beeinflussen - obwohl dies ihn wahrscheinlich einmal beeinflussen und sich dann langsam auf eine neue Normalität stabilisieren würde.

Andere Gravitationsstörungen könnten möglicherweise dasselbe bewirken, aber für eine langfristige (in stellaren Begriffen) Situation wie diese kann ich mir keinen vernünftigen Grund vorstellen.

Natürlich können Sie einige seltsame Umlaufbahnen haben, aber so etwas ist auch bei Planeten mit gewöhnlichen Umlaufbahnen möglich. Für die Erde gibt es Milankovich-Zyklen und andere Einflüsse, die das Klima wärmer/kälter und trockener/feuchter machen. Ein weiterer Faktor ist jedoch, wie stabil das Klima ist. Heutzutage ist das Klima nicht sehr stabil.

Vergleichen wir die letzten beiden Winter, in denen ich lebe (Tschechische Republik). Keine Notwendigkeit für genaue Zahlen, nur wie sie sich anfühlen. Im letzten Winter (2013/2014) gab es nur wenige Tage, an denen die Temperatur unter 0 °C blieb (1 bis 3 Wochen zusammengerechnet aus etwa zwei Monaten, nicht zur gleichen Zeit), und ich bemerkte nur einen Tag, an dem die Die Temperatur lag bei etwa -5°C und es lag mindestens 10 Zentimeter Schnee (also das, was wir hier "Winter" nennen). An den Winter davor (2012/2013) erinnere ich mich nicht mehr so ​​genau, bin mir also nicht sicher, ob der „wahre Winter“ Mitte Januar oder Anfang Februar begonnen hat. Jedenfalls dauerte es definitiv mehr als einen Monat, und Temperaturen um die 0°C spannten sich bis in den April hinein.

Also keine Notwendigkeit für eine unberechenbare Umlaufbahn, platzieren Sie Ihre Geschichte einfach in einer Zeit, in der das Klima noch weniger stabil ist als jetzt in Mitteleuropa.

Ja, das geht auch mit einem Doppelsternsystem. Ich habe verschiedene Kombinationen mit der Software Universal Sandbox2 ausprobiert und kann sagen, dass der einzige Weg (den ich gefunden habe), das Wetter wirklich zu beeinflussen, darin besteht, Ihren Planeten in der gleichen Entfernung Erde-Sonne zum nächsten Stern zu platzieren und einen anderen Stern weiter entfernt zu haben ein Weg. Dieser zweite Stern kann der Haupt- oder Juniorpartner sein.

Wenn Sie etwas Ähnliches wie das Klima der Erde wollen, könnten Sie einen Stern ähnlich der Sonne (G-Klasse-Stern) oder etwas kleiner (K-Stern) haben. Der andere Stern wäre viel kleiner, wie ein roter Zwerg. Ein kleiner Stern kann näher gebracht werden, was bedeutet, dass sein Einfluss auf das Klima greifbarer ist. Sie können auch einen größeren Stern verwenden, aber selbst wenn er mehrere Milliarden Kilometer entfernt ist, heizt er den Planeten auf und es könnte Jahrhunderte dauern, bis er einen Zyklus hat. Zyklen mit einem kleineren Stern wären kürzer. Ich kann nicht sagen, wie viel Sie es kürzen können. Irgendwann könnte der kleine Stern die Umlaufbahn des Planeten instabil machen. Roter Stern könnte relativ klein sein, ein paar Mal so viel wie Jupiter. Ich schätze also, es könnte mehr oder weniger bei 10 AU liegen.

Um die Auswirkungen auf die Temperatur auf dem Planeten zu finden, sehen Sie sich diese Seite an.

Schließlich müssen Sie sich keine Gedanken über das Risiko machen, zwei Sterne am Himmel zu haben. Bestenfalls ist es ein naher kleiner Stern oder ein heller, aber weit entfernter Stern. Ich bezweifle, dass es größer als der Vollmond sein könnte. Um sicherzugehen, müssen Sie vielleicht die scheinbare Helligkeit des zweiten Sterns berechnen ...

Hinweis: Ich sagte, dies sei die einzige Möglichkeit, aber es ist auch möglich, ein Doppelsternsystem zu haben, bei dem sich beide Partner nahe am Zentrum des Systems befinden. In diesem Fall haben Sie möglicherweise das n-Körper-Problem, wodurch die Umlaufbahn des Planeten möglicherweise instabil wird. Es ist möglich, aber das Problem ist, dass die Bewegung des Sterns nur eine kleine Temperaturschwankung liefert und der Zyklus kürzer als eine Jahreszeit ist.

Eine weitere Möglichkeit, die unterschiedliche, aber vorhersehbare Jahreszeiten hervorbringt:

Der Planet befindet sich in einer engen Umlaufbahn um einen Neutronenstern, er kommt nicht einmal in die Nähe der Jets von den Polen. Das ist der massereichste Körper im System, aber er ist dunkel, er brät den Planeten nicht. Es ist nah genug, dass es sicher durch die Gezeiten gesperrt ist, also ist sein „Jahr“ sein Tag – aber dieses „Jahr“ ist bedeutungslos, da der Stern dunkel ist. So sehen es die Einwohner als Tag.

Es gibt einen zweiten Stern im System in einer ziemlich kreisförmigen Umlaufbahn. Dies definiert das Jahr, aber es ist exzentrisch genug, um Jahreszeiten zu machen.

Es gibt einen dritten Stern im System, etwas weiter entfernt, aber nahe genug, um beträchtliche Wärme abzugeben. Wie nah oder fern dieser Stern ist, hat einen großen Einfluss auf den Zeitpunkt des Übergangs zwischen den Jahreszeiten – wenn er nah ist, ist der Sommer lang und der Winter kurz, wenn er entfernt ist, ist es umgekehrt. Das Jahr ändert sich jedoch nicht.

Das Hinzufügen von mehr Sternen zu der Mischung macht es viel schwieriger, die Jahreszeiten vorherzusagen (aber es macht das System auch instabiler). Ein Planet mit einer nicht transparenten Atmosphäre, so dass die Bewohner den Weg der Sterne nicht zeichnen können, wird es auch machen Es ist viel schwieriger vorherzusagen, weil sie helle oder schwache Sterne nicht mit den Jahreszeiten in Verbindung bringen können.

Wenn Sie eine stark exzentrische Umlaufbahn, eine Achsenneigung wie bei uns, einen variablen Stern wie eine Cepheide, einen Präzessionszyklus mit kurzer Achse und einen Präzessionszyklus mit kurzer Umlaufbahn kombinieren, können Sie fast alles herstellen, was Sie wollen.

Cephieds sind wahrscheinlich zu unberechenbar und kurzlebig, um einen lebenstragenden Planeten zu erhalten.
Diese Antwort ist leider (sehr bedauerlich) kurz. Veränderliche Sterne allein würden das Problem lösen. Solange die beiden Extreme der Helligkeit es einem einzelnen Planeten in einer einzigen Umlaufbahn ermöglichen, bewohnbar zu bleiben (die hell-hohe Varianz ist der Sommer und die schwach-niedrige Varianz der Winter), dann brauchen wir nur einen nicht vorhersagbaren variablen Stern und die Problem ist leicht gelöst. Ehrlich gesagt, legen die Leute viel zu viel Wert auf orbitale Veränderungen.

Die Astronomie der Jahreszeiten kann regelmäßig sein, während die effektiven Jahreszeiten (dh das Wetter trotz konstantem Sonnenstand pro Datum) von Jahr zu Jahr ziemlich unterschiedlich sind. Dies geschieht an vielen Orten der Erde, besonders in letzter Zeit, aber noch vor dem Missbrauch des industriellen Klimas. Dies geschieht, weil das Wetter eines Planeten komplex ist und nicht nur von seiner Position auf der Umlaufbahn abhängt und verschiedene Phasen und Anomalien durchläuft. Das Wetter einiger Planeten scheint variabler zu sein als das anderer und/oder hat kurz- oder längerfristige Sturmsysteme (siehe Venus vs. Jupiter). In dem Fall, in dem Sie Game of Thrones erwähnt haben, gibt es auch Magie.

Eine wichtige Sache, die die Leute nicht bemerkt haben, ist, dass es einen Unterschied zwischen kulturell etablierten Jahreszeiten und astronomischen Jahreszeiten gibt. Die „Wachstumszeit“ ist nicht der astronomische „Sommer“, sondern die Zeit zwischen den Frösten, die sehr unterschiedlich sein wird, je nachdem, wo auf der Welt Sie sich befinden. Einige Gesellschaften, insbesondere vorindustrielle, werden die Jahreszeiten nicht so anal mit den Sternen markieren, sondern sich stattdessen auf die Umweltauswirkungen konzentrieren, die die Jahreszeit bestimmen.

Ich möchte Sonnenaktivität als eine Option vorschlagen (Sonnenflecken usw.). Ein instabiler Stern, vielleicht ein alter Stern oder so etwas. Ich denke, ein Stern am Ende seines Lebens durchläuft viele Schwingungen, die darüber hinausgehen, sich in einen die Welt zerstörenden Roten Riesen zu verwandeln.

Wenn sich der Planet auf einer nahezu kreisförmigen Umlaufbahn mit einer sehr geraden Rotationsachse befände, würde die einzige wahrnehmbare Änderung der Jahreszeiten von der Sonnenaktivität herrühren. Was sie Winter und Sommer nennen würden, wäre im Grunde wie die Eiszeiten der Erde oder so etwas. Alles, was das Klima über lange Zeiträume verändert, könnte man Jahreszeiten nennen. Vielleicht regelmäßige Ausbrüche eines großen Vulkansystems irgendwo auf dem Planeten.

Eine Eiszeit könnte zu lang sein. Aber vielleicht nur eine Periode hoher Sonnenaktivität, die einige Jahre andauert und dazu geführt hat, dass es auf dem Planeten lange Zeit wärmer und sommerlicher geworden ist.

Andererseits hätte dies keinen Einfluss auf die Länge eines Tages, es wäre also anders als im Winter auf der Erde. Ich weiß nicht, ob in den Büchern erwähnt wurde, dass die Nächte im Winter länger sind. Aber wenn nicht, erscheint dies plausibel.

Mehr über den Lebenszyklus reifer sonnenähnlicher Sterne erfahren Sie im Wikipedia-Artikel zur Sternentwicklung . Sie haben sogar ein schönes Diagramm .
Das war die Antwort, mit der ich gehen wollte, ich ärgere mich, dass ich so weit nach unten schauen musste, um eine Antwort auf schwankende Sonnenaktivität zu finden.

Ein Planet könnte 3 Achsen unterschiedlicher Länge haben und sich um die instabile Achse drehen. Dies macht es zu einem Sturz oder Podehole . Wenn das Taumeln langsam ist, vielleicht in der Größenordnung eines Jahres, haben Sie nicht nur unterschiedliche Jahreszeiten, abhängig von der aktuellen Neigung und der Hemisphäre, auf der Sie landen, sondern der Sonnenaufgang kann auch in jeder Richtung sein! Macht das keinen Spaß?

Schauen Sie sich als echtes Beispiel einen Mond namens Hyperion an .

Abgesehen davon, dass ein Planet, der groß genug ist, um eine Atmosphäre zu halten, groß genug ist, um in die bekannte abgeflachte Sphäroidform der Erde und der anderen Planeten unter dem Druck zu fließen, der durch seine eigene Schwerkraft verursacht wird. ISTR, das ist eigentlich Teil der Definition von "Planet".
Guter Punkt. Wenn es aus starkem Material wäre, um die Form zu halten, würde es sich wie riesige Berge verhalten und aus der Atmosphäre aufsteigen. Vielleicht hat der Planet keine Atmosphäre oder Leben existiert in tief liegenden Gebieten.

Unter ozeanischer Vulkanaktivität

Die meisten Antworten haben sich bisher auf einen Planeten konzentriert, der unserem ähnlich ist und eine seltsame Änderung der Umlaufbahn aufweist. Ich werde einen ganz anderen Ansatz verfolgen.

Nehmen Sie einen Planeten an, der unserem ähnlich ist, mit den folgenden Ausnahmen:

  1. Ozeane haben eine ebenso große Oberfläche, sind aber vielleicht nur 30 Meter tief
  2. Kruste des Planeten hat große Risse, die zu Magma führen
  3. Der atmosphärische Druck ist höher
  4. Höhenlagen auf dem Planeten sind sehr unterschiedlich

Es würde ein allgemeines Muster von Jahreszeiten entstehen, aber mit unbekannter Länge.

Wasser in den Ozeanen, die die Risse bedecken, leitet Wärme langsam ab, wodurch höhere Lagen abkühlen. Das Wasser, das verdunstet, sammelt sich langsam in den höheren Lagen als Schnee an, bis die Ozeane zu dünn sind, um die Risse daran zu hindern, Wärme direkt an die Atmosphäre abzugeben. Die Atmosphäre wird direkt durch Magma (ungehindert durch Erhöhung des atmosphärischen Drucks) erhitzt, was die Temperatur in den höheren Lagen erhöht, wodurch der Schnee schmilzt und zurück in die Ozeane abfließt. Dieser neue Abfluss erzeugt neue Flussmuster. Abhängig von der Geschwindigkeit dieses Abflusses trägt er unterschiedliche Mengen an Sedimenten mit sich. Die Sedimentmenge und -art wird mehr Schwankungen in der Zeitspanne für den Neustart des Zyklus verursachen.

Unter der Annahme, dass der Planet auch ähnliche Jahreszeiten wie wir gehabt hätte, wird die Länge der Vermischung der beiden Muster eine unbekannte Anzahl und Länge von "Wintern" verursachen, insbesondere wenn das neue Muster eine unterschiedliche Länge hat.

Was ist mit den Lagrange-Punkten L4 und L5 auf der Umlaufbahn eines riesigen Planeten, der sich in der Goldilocks-Zone seiner Sonne befindet?

Ein Objekt in der Nähe eines dieser stabilen Lagrange-Punkte umkreist ihn, aber die Umlaufbahnen sind unregelmäßig und können leicht gestört werden. Sie bringen den Planeten näher und weiter von der Sonne weg und verändern seine Position in Bezug auf den Riesen auf seiner Umlaufbahn.

Die Dinge werden noch weniger vorhersehbar, wenn es sich eher um einen Zwergstern als um einen Riesenplaneten handelt. Sie neigen dazu, Flare-Sterne zu sein, aber es ist der andere Stern, der die Hauptenergiequelle für den Planeten ist, also ist der Lagrange-Planet vielleicht weit genug entfernt, damit das Leben die Flares überleben kann?

Eine Sache, bei der ich mir nicht sicher bin, ist, ob ein Planet, der massiv genug ist, um sein Wasser zu halten, "klein" genug ist, um eine stabile Lagrange-Umlaufbahn zu haben.

Ein Beispiel aus der Praxis: In Köln haben wir vier Jahreszeiten (eigentlich fünf, die fünfte ist Karneval, aber das ist kein meteorologisches Phänomen). Ein sehr kurzer oder nicht vorhandener Winter (normalerweise ein paar Tage im Jahr, an denen es ziemlich kalt und vielleicht sogar schneit), ein gewisser Sommer (der entweder unangenehm heiß oder nicht vorhanden ist; der heiße Zustand kann Tage, Wochen oder Monate andauern ) und die gewöhnlichen Scheißwetterjahreszeiten dazwischen. Ein Extremfall können die Jahre sein, in denen wir keinen wirklichen Sommer und keinen wirklichen Winter haben; In diesem Fall kann die Schlechtwettersaison mehr als ein Jahr umfassen.

Mir ist bewusst, dass die ursprüngliche Frage danach fragt, dass >Planet< Jahreszeiten unterschiedlicher Länge hat, kein Ort. Jahreszeiten sind jedoch immer mit Orten auf einem Planeten verbunden. Die Äquatorregionen auf der Erde haben wenig bis gar keine Jahreszeiten, die Polarregionen haben sehr ausgeprägte Jahreszeiten. „Geographische Anomalien“ (Ozeane, Berge) können das lokale Klima und die Jahreszeiten ziemlich beeinflussen.

Willkommen auf der Website Klaws.

Wenn ich mich nicht sehr irre, bestand der Unterschied zwischen dem gemäßigten Klima, das wir vor etwa 200 Jahren hatten, und der letzten Eiszeit darin, dass die globale Durchschnittstemperatur während der Eiszeit um 3 °C niedriger war.

Während einer Eiszeit gibt es offensichtlich viel Eis und Schnee, die beide dazu neigen, hell zu sein und viel Energie zu reflektieren, wodurch verhindert wird, dass sich der Boden darunter und die Luft darüber erwärmen.

Stellen Sie sich also eine Umgebung vor, in der die Polarregionen aufgrund einer Schwankung des Golfstroms 1 ° kühler als der Durchschnitt sind. Dies würde wahrscheinlich dazu führen, dass eine etwas größere Fläche Schnee erhält, was ein bisschen mehr Abkühlung erzeugen würde, und so weiter. Ich halte es für denkbar, dass dies zumindest regional zu einer Mini-Eiszeit führen könnte. Reicht die Ausbreitung weit genug nach Süden, könnten die „Maisgürtel“ betroffen sein und damit die Nahrungsmittelversorgung einer viel größeren Region beeinträchtigen.

Das Wetter ist ziemlich chaotisch und schwer vorherzusagen, aber ich denke, dass es mit einem etwas fragileren Setup möglich sein sollte, viel unregelmäßigere Jahreszeiten zu haben, einfach basierend auf kleinen Zufällen, die sich summieren.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung einIch bin überrascht, dass niemand darauf hingewiesen hat, dass die Eröffnungsanimation der Show ein Sonnensystem aus Ringwelten um einen Zentralstern und verschiedene Ringe mit unterschiedlichen Umlaufbahnneigungen zeigt, die sich im Laufe der Zeit zu ändern scheinen, was zu Variationen der Schattenjahreszeiten für die führt äußere Ringe. Dies steht im Einklang mit den vergrößerten Karten, die sich auch in den Eröffnungsszenen befinden, wo die Krümmung der Welt deutlich mit einem Ring übereinstimmt. Ich habe es in der ersten Folge bemerkt, als ich es gesehen habe, und war ein wenig überrascht, dass sie es nie direkt angesprochen haben, aber ich habe die ganze Serie gesehen und keine Szenen bemerkt, die mit dieser Weltstruktur unvereinbar wären.

Diese Diskussion mit dem Schöpfer der Titelsequenz erwähnt sogar das Konzept, dass sich die Welt in einer Dyson-Sphäre befindet: Link