การโคจรของโลกมีความผิดเพี้ยนเพียงพอหรือไม่ที่จะทำให้เกิดฤดูกาลแม้แต่น้อยโดยไม่มีแนวแกนเอียง?


19

ฉันกำลังอ่านคำตอบสำหรับคำถามนี้เกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบที่มีฤดูกาลโดยไม่มีแนวแกนเอียงและผู้ตอบหลายคนกล่าวว่าการเยื้องศูนย์ของวงโคจรอาจทำให้เกิดผลที่คล้ายกัน แต่วงโคจรจะต้องเป็น "นอกรีต" "ใกล้กับวงกลมมาก"

ถ้าโลกไม่มีแกนเอียงเลยความผิดปกติของมันจะสูงพอที่จะทำให้เกิดผลกระทบต่อผู้อยู่อาศัยหรือไม่? แม้ว่ามันจะไม่ได้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในอุณหภูมิ แต่มันก็เพียงพอแล้วที่คนยุคก่อนวิทยาศาสตร์จะติดตามการผ่านไปของปีที่ผ่านมา?


วิดีโอที่ดีเกี่ยวกับวิธีการที่ดาวเคราะห์นอกระบบอาจมี Game Al Thrones ตามฤดูกาลอยู่ด้านล่าง แน่นอนว่า Game of Thrones มีฤดูกาลที่วุ่นวาย แต่วิดีโอที่แสดงถึงฤดูกาลอาจมาจากความเอียงตามแนวแกนความเยื้องศูนย์ตามที่คำถามถามหรือจากความแปรปรวนของความส่องสว่างของดาวฤกษ์ ฤดูกาลใดจะอยู่รอบ ๆ ตัวแปรเซเฟอิด m.youtube.com/watch?v=JKrn4P4c5ps
ทำเครื่องหมาย S

คำตอบ:


13

คำถามยอดเยี่ยมมาก ฉันต้องการทราบรายละเอียดเล็กน้อยที่นี่เพราะไม่เช่นนั้นจะมีคำตอบหนึ่งย่อหน้าและฉันไม่คิดว่าจะตัดมัน ดังนั้นที่นี่ไป

ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะนั้นมีวงโคจรที่มีความเยื้องศูนย์กลางค่อนข้างต่ำ(ดูสิ่งนี้สำหรับค่าความเยื้องศูนย์กลางเพิ่มเติม) ที่ปลายบนคือปรอทมีความเยื้องศูนย์ 0.2056 ที่ด้านล่างสุดคือ Venus ที่ 0.00677 โลกอยู่ในระหว่าง แต่ต่ำพอสมควรที่ 0.0167 ระยะห่างระหว่างดวงอาทิตย์และดวงอาทิตย์เป็น 5 ล้านกิโลเมตร - ในวงโคจรที่มีรัศมีเฉลี่ยประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร อย่างไรก็ตามโปรดทราบว่าความผิดปกตินั้นเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ

แน่นอนเราจะมี "ฤดูกาล" หากไม่มีแนวแกนเอียง แต่พวกเขาส่วนใหญ่จะไม่น่าทึ่ง ตามที่Wikipediaกล่าว

เนื่องจากระยะทางที่เพิ่มขึ้นที่ aphelion มีเพียง 93.55% ของการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์ที่ตกลงบนพื้นที่ที่กำหนดเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นกับดวงอาทิตย์

แต่ในหน้านี้มันบอกว่า

ความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรสามารถมีอิทธิพลต่ออุณหภูมิ แต่บนโลกนี้มีขนาดเล็กและมีผลกระทบมากกว่าปัจจัยอื่น การวิจัยแสดงให้เห็นว่าโลกโดยรวมนั้นอุ่นขึ้นเล็กน้อยเมื่ออยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ นี่เป็นเพราะซีกโลกเหนือมีพื้นที่มากกว่าภาคใต้และพื้นดินก็อุ่นกว่าทะเล

ดังนั้นดินแดนมากขึ้นหมายความว่าดาวเคราะห์สามารถดูดซับความร้อนได้ดีกว่าซึ่งต่อต้านการเปลี่ยนแปลงของระยะทาง

แต่ฉันคิดว่ามันค่อนข้างน่าเบื่อ ไม่ใช่เหรอ งั้นลองคำนวณว่าวงโคจรของพิภพประหลาดนั้นจะต้องเป็นอย่างไรเพื่อให้มีฤดูกาลโดยไม่เอียงแกน จากแผนภูมิที่นี่เราจะเห็นได้ว่าอุณหภูมิสูงสุดครึ่งซีกโดยเฉลี่ยคือ 22 องศาเซลเซียสในขณะที่ต่ำสุดคือ 8 องศาเซลเซียส

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

แล้วดาวเคราะห์ดวงอื่นล่ะ?

มีแนวโน้มลดลงอย่างต่อเนื่องเมื่อเราอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ (ดาวศุกร์เป็นข้อยกเว้นเนื่องจากภาวะเรือนกระจกที่เกิดจากการหลบหนี) สำหรับโลกอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยคือ 287 K (15 องศาเซลเซียส) ดังนั้นค่าสูงสุดของเราคือ 295 K และค่าต่ำสุดของเราคือประมาณ 281 K (Kelvin = Celsius + 273) เปรียบเทียบกับดาวเคราะห์ดวงอื่น

ฉันทำกราฟซึ่งโชคไม่ดีที่ฉันไม่สามารถวางที่นี่ได้นั่นแสดงให้เห็นว่ามีอุณหภูมิพื้นผิว 295 K ดาวเคราะห์น่าจะต้องอยู่ในสภาพดีไม่เข้าใกล้มากไปกว่าที่เราเป็น ค่อนข้างที่จะเป็น ประมาณ 0.975 AU จากดาว การมีอุณหภูมิพื้นผิวเท่ากับ 281 K มันจะต้องอยู่ที่ 1.05 AU จากดาวฤกษ์ การละเลยนี้โดยวิธีการระดับที่แตกต่างกันของการดูดซึมที่ดิน / ทะเล

ดังนั้นถ้าวงโคจรของโลกมีความเยื้องศูนย์ประมาณ 0.35 มันอาจมีฤดูกาลปานกลาง

ฉันหวังว่านี่จะช่วยได้.

หมายเหตุ: ฉันใช้เครื่องคิดเลขประหลาดนี้เพื่อความถูกต้องและเวลา ฉันจะยังคงถูกบังคับถ้าใครสามารถตรวจสอบการคำนวณโดยรวมของฉันสำหรับคำตอบนี้


คำตอบที่ยอดเยี่ยม! ความสมดุลที่ยอดเยี่ยมของข้อเท็จจริงและการคาดการณ์ สิ่งที่ฉันกำลังมองหา!
Nerrolken

@ เนอร์เคิลฉันดีใจ!
HDE 226868

1
ฉันเพิ่มแผนภูมิ ฉันหวังว่าคุณจะไม่รังเกียจ เป็นมูลค่าที่ชี้ให้เห็นว่าซีกโลกใต้มีความแตกต่างกันเพียง 4 องศาเซลเซียสถึง 14 องศาเหนือ ดินแดนส่วนใหญ่ที่อยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตรของโลกไม่มีประสบการณ์ฤดูกาลและมหาสมุทรมักจะเป็นบัฟเฟอร์เมื่อน้ำสามารถไหลเวียนได้ 14 องศาโดยความเยื้องศูนย์จะเป็นการแปรผันตามฤดูกาลที่ใหญ่กว่าประสบการณ์ส่วนใหญ่ของโลกในปัจจุบัน การแกว่งตามฤดูกาลที่เส้นศูนย์สูตรจะใหญ่ขึ้น แต่เมื่อเข้าใกล้การเลือกตั้งจะมีขนาดเล็กลงเล็กน้อย โดยแผนภูมิการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิตามฤดูกาลเฉลี่ยของโลกทั้งโลกอยู่ที่ประมาณ 9 องศา
userLTK
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.