Wenn ein erdähnlicher Planet waagerecht in der Ekliptik liegen würde?

Wissenschaft Astronomie
#1

Was wäre wenn ein Planet nicht senkrecht, bzw. leicht schräg wie die Erde in der Ekliptik hängen, sondern die Achse waagerecht darin liegen würde mit dem Nordpol direkt zur Sonne gerichtet. Die Atmosphäre wäre ungefähr der unseren gleich, ebenso die Größe, Rotationsgeschwindigkeit usw.

Würde nicht am Südpol Kohlendioxid und Methan zu Eis werden? Würde nicht die Atmosphäre am Nordpol mehrere hundert Grad heiß werden? Würde nicht heißer Luftstrom hoch in der Atmosphäre spiralförmig (Rotation) nach Süden fließen und eisigkalte Luft am Boden sturmförmig nach Norden strömen?
Würde am Äquator Richtung Norden beständiger roter Sonnenuntergang sein?
Könnte es sein, dass auf der südlichen Halbkugel durch die thermische Konvektion in manchen Gegenden milde Temperaturen herrschen trotz völliger Dunkelheit?

#2

Zunächstmal würde der Nordpol nur einmal im Jahr exakt zur Sonne zeigen. Ein viertel Jahr später stünde die Sonne senkrecht über dem Äquator, ein weiteres viertel Jahr später über dem Südpol. Am Äquator gäbe es halbwegs normale Tag/Nacht-Zyklen, aber schon in geringer Entfernung wird es extrem mit vielen bzw. wenigen Sonnenstunden bis hin zu 24h Tag oder Nacht für bis zu sechs Monaten.

#3

liegt Uranus nicht genau so „auf der Seite“?

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#4

Wahrscheinlich würde es wegen der grossen Temperaturunterschiede heftige Stürme geben.

#5

Ja, seine Rotationsachse ist nur um knapp 7° gegen seine Bahnebene geneigt. Bei seiner Umlaufzeit von 84 Jahren steht die Sonne also alle 42 Jahre mal über dem Äquator …

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#6

Neulich, im Linear-TV, auf einem der Sender jenseits der Kanalnummer 50, kam eine populärwissenschaftliche Sendung, die sich genau dieser Frage annahm. Grundfrage war, welche Exoplaneten würden wir mehr Aufmerksamkeit schenken und warum, bzw. warum nicht.

Dort man man sich einen Planeten ausgedacht, wie Du ihn beschreibst - die Achse ständig zu seiner Sonne ausgerichtet. Man nahm an, dass am Nordpol eine heiße und am Südpol eine kalte Dürre herrschen würde. In der gemäßigten Zone rund um den Äquator, die ständig im Dämmerlicht läge, würden ständige heftigste Stürme wohl die Entwicklung höherer Lebensformen verhindern.

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#7

Ja, richtig. Allerdinsg lässt das nur wenige Schlüsse auf eine gekippte Erde zu, denn Uranus ist weit, weit weg, bekommt daher nur wenig Licht ab, und ist zudem ein Gasplanet, besteht also quasi nur aus Atmosphäre. Winde sind da anders…

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#8

Würde das physikalisch funktionieren? Normalerweise hat die Rotationsachse immer die gleiche Richtung, d. h. beim „Uranus-Modell“ zeigt einmal der Nordpol und einmal der Südpol zur Sonne.
Beim Planeten, dessen Nordpol ständig zur Sonne zeigt, hätten wir es mit einer „gebundenen Rotation“ zu tun. Dazu muss aber die Rotationsachse anders liegen.

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#9

Das ist physikalisch unmöglich :thinking:
Seine Rotationsachse würde dann ja zugleich um seine zu ihr orthogonale Bahnachse rotieren. Im Resultat würde sie dann einen Präzessionskegel beschreiben, dessen Achse wiederum raumständig in der Bahnebene liegt.

Von seiner Oberfläche aus gesehen würde die Sonne am Himmel – abhängig vom Verhältnis der (Eigen- und Bahn)Rotationsgeschwindigkeiten – ständig abenteuerliche Bewegungen beschreiben. Wäre sicher sehr amüsant dort zu leben :sunglasses:

Gruß
Metapher

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#10

Damit der Nordpol ständig direkt zur Sonne zeigen kann, müsste auf den Planeten ständig ein Drehmoment parallel zu seiner Umlaufbahn wirken, das genau so stark ist, dass die daraus resultierende Präzessionsbewegung exakt ein Jahr dauert. Das erscheint mir eher unrealistisch.

Davon ist auszugehen. Entscheidend ist aber, dass dort Wasser zu Eis wird. Wenn dort das gesamte Wasser ausfriert, dann entsteht eine Unwucht, die den Planeten umkippen kann (unter Beibehaltung der Rotationsrichtung).

Nein. Solange dort flüssiges Wasser vorhanden ist, kann die Temperatur nicht signifikant über 100 °C steigen und ohne Wasser geht es auch nur bis rund 130 °C.

Auch bei so einem Planeten würden sich Hadley-Zellen bilden. Die Luft strömt nicht vom Nordpol bis zum Südpol, sondern sie würde wahrscheinlich schon in unseren Breiten wieder runter kommen und dann nach Norden zurück strömen. Von „eiskalt“ kann dabei keine Rede sein.

Da wäre zumindest ständig Dämmerung. Ob man die Sonne sehen kann, hängt davon ab, wo wie viel Wasserdampf in der Atmosphäre ist. Möglicherweise hängt sie auch ständig hinter Dunst, Staub oder Wolken.

Wegen der Hadley-Zellen gäbe es keinen hinreichenden Wärmetransport durch die Atmosphäre. Wärmetransport durch Wasser ist zwar möglich, aber nur so lange, wie es Wasser am Nordpol gibt. Das würde von dort aus kochend nach Süden fließen und sehr viel Wasserdampf in die Kältefalle am Südpol pumpen. Ich glaube nicht, dass das lange gut geht.

#11

Solange dort flüssiges Wasser vorhanden ist, kann die Temperatur nicht signifikant über 100 °C steigen und ohne Wasser geht es auch nur bis rund 130 °C.

Worauf bezieht sich das? Auf einen Planeten mit gleicher Atmosphäre wie die Erde, der ähnlicher Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist? Ich frage, weil ja auf der Venus dank ihrer Atmosphäre 400 Grad herrschen.

#12

Ja, das war die Voraussetzung:

Das lese ich so, dass alles gleich sein soll außer der Rotationsachse.

#13

Gute Anregungen zu der Frage. Dass die Rotation um den Zentralstern den Einstrahlungswinkel verändert, hatte ich bei der Fragestellung nicht beachtet.
Die Hadley Zellen könnten aber sehr groß sein und so nahe am Äquator (ähnlich wie bei der Erde), dass auch ein Abfluss in die südliche Hälfte möglich sein könnte. Kann mir schwer vorstellen, dass zwischen dem kalten Süden und dem heißen Norden (Wenn wir nochmals von der Unmöglichkeit ausgehen, dass die Rotation so gebunden sein könne, dass der Nordpol sich immer der Sonne zuwendet), kein bzw. wenig Wärmeenergieaustausch stattfindet. Da würden dann auch topografische Bedingungen, Wärmeaustausch mit Wasserströmungen usw.eine Rolle spielen. Machen das Gedankenspiel dann sehr komplex.
Interessante Vorstellung: ein superheißer Strom flösse vom Norden in den superkalten Süden. Wie würde sich wohl die Wetterkarte gestalten?

#14

Die Größe der Konvektionszellen wird im Wesentlichen durch die Höhe der Atmosphäre bestimmt. Da die Atmosphäre „ungefähr der unseren gleich“ sein soll, werden auch die Hadley Zellen ähnlich aussehen. Auf der Erde gibt es 6 davon. Damit kann man auf dem hypotetischen Planeten eine direkte Luftströmung zwischen Nord- und Südpol mit großer Sicherheit ausschließen. Dafür müsste die Atmosphäre viel dichter sein.

Nur um Missverständnisse zu vermeiden: Die Rotation kann so gebunden sein, dass die Sonne immer über dem gleichen Punkt des Planeten steht. Das ist dann nur nicht der Nordpol.