Влияние центра и фокуса орбиты на жизнепригодность планеты

[Инопланетянин]

В начале зимы на поверхность льда выпал приличный слой снега либо инея.

Предлагаю запасать тепло во всей толще океана с помощью термогалинного конвейера, иначе там будет очень кошмарно. А в этом случае зима будет наступать медленно, тепловая инерция океана растянет период фотосинтеза на длительное время. Конечно, в глубине материков похолодает быстро, но в прибрежных регионах будет достаточно тепло.

Солнце жарит все сильнее.

Опять же начинает работать термогалинный конвейер. Океан полностью охладившийся до +4 начинает разогреваться. Ледяной коркой он может покрыться только незадолго до начала весны, иначе это будет уныло и неинтересно.

перестанет выпадать раса-кипяток

Такая роса никогда выпадать не будет. Кипяток не конденсируется.

Для Вашего экстремального случая предложил бы симбиоз растений и насекомых. Полупрозрачные комарики в своих брюшках вытаскивают на поверхность водоросли, а они там фотосинтезируют. Единственно, что портит идиллию - не хватит энергии комарику.

Для затравки предложил бы просчитать эксцентриситет от Венеры до Марса рядом с солнцеподобной звездой.

[летбур]

хорошая мысль. Если хватит сил, посчитаю и напишу.

[Грехов Михаил]

Любые большие "пертрубации" с климатом планеты (неважно от чего, от вытянутой орбиты, от геологических процессов, от процессов на самой материнской звезде) вредят жизни.  В небольших диапазонах вроде бы наоборот помогают эволюции и развитию жизни. А вот вытянутая орбита - уже быть может "приговором" к выживанию видов или же ограничению развития жизни вне океанов. Если весь океан будет замерзать и к тому же в таком состоянии планета будет не один год, то это уже повлечёт за собой изменение течений то-сё.  А лето короткое и за это короткое время успеет ли всё растаять, ибо должен быть прогрев бОльший, чем у допустим нашего Земного лета. Потом всё должно резко ожить, принести потомство, вырастить его и опять в какую-то спячку.

Мне до сих пор удивительно как скажем выживают животные в регионах, где температуры могут быть в -50. Волки, зайцы, лисы.... По моему даже если человека снабдить дублёнкой и спальником (ну допустим шкура животного) то думаю, что при -50 при ночёвке ночью в лесу есть реальный шанс загнуться. 

[Diman]

"Для затравки предложил бы просчитать эксцентриситет от Венеры до Марса рядом с солнцеподобной звездой."

Это нетрудно подсчитать

[летбур]

Я тут примерно рассчитал как будет меняться  на планете, перигелий которой лежит на орбите Венеры, а афелий - на орбите Марса. асчеты довольно грубые, не профессиональные. Я просто взял, воткнул в доску две иголки, нарисовал эллипс нужных размеров, разбил его на треугольники и линейкой мерил площадь. Не уверен, что это самый простой/правильный способ.

параметры орбиты планеты:
перигелий - 0,72 а.е
афелий - 1,52 а.е.
большая полуось a - 1,12 а.е.
малая полуось b - 1,1 а.е.
расстояние от солнца до центра орбиты c - 0,4 а.е.
эксцентриситет e - 0,36

Температуру рассчитывал по закону Стефана - Больцмана, считая планету абсолютно черным телом.
Год на планете будет длиться 430 земных дней (36 земных месяцев) 8 месяцев в году средняя температура на планете будет больше ноля. Ниже приведены расчеты, которые я делал в xcel, на основе данных с картинки.
средняя температура
время температура
перигелий   77,5203505205
13,3517   77,5203505205
26,7034   17,9295447355
40,0551   3
53,4068   -2,3597335093
66,7585   -16,7404333157
80,1102   -27,1196574406
93,4619   -30,9319866713
106,8136   -36,3319525033
120,1653   -39,7374256949
133,517   -44,5807747457
146,8687   -47,6469436639
160,2204   -50,592861929
173,5721   -52,023147749
афелий    -52,023147749
Время - земные сутки от перигелия, температура - средняя температура в градусах Цельсия.
Погрешности при расчетах - 15%-20%.
Я пару раз отредактировал сообщение. Были ошибки.

[Инопланетянин]

Год на планете будет длиться 430 земных дней (36 земных месяцев)

Земной год ~365 дней, 12 месяцев. Ещё одна.

[alexday457]

перигелий   77,5203505205
13,3517   77,5203505205
26,7034   17,9295447355
40,0551   3
53,4068   -2,3597335093
66,7585   -16,7404333157
80,1102   -27,1196574406
93,4619   -30,9319866713
106,8136   -36,3319525033
120,1653   -39,7374256949
133,517   -44,5807747457
146,8687   -47,6469436639
160,2204   -50,592861929
173,5721   -52,023147749
афелий    -52,023147749

Так если плотность атмосферы как у Венеры перепады буду Меньше же?! Вы брали плотность земной Атмосферы?! Блин если там океан будет занимать ещё 80 процентов поверхности то охлаждения ещё слабей будет! Вы перенесите землю на орбиту Марса, какая будет на ней Температура?! Откуда цифра+77 градусов? Это температура на экваторе или на полюсе или средняя?! Если средняя это днём +100 по Цельсию в средних широтах, а на экваторе и +120?! А зимой в ночные часы -100 и ниже а на полюсе -130! Вы учли вращения планеты вокруг своей оси?!

[Инопланетянин]

Откуда цифра+77 градусов? Это температура на экваторе или на полюсе или средняя?!

Написано же:

Температуру рассчитывал по закону Стефана - Больцмана, считая планету абсолютно черным телом.

Всё это без учёта океанов, атмосферы и соотношения суши и воды.

[alexday457]

Откуда цифра+77 градусов? Это температура на экваторе или на полюсе или средняя?!

Написано же:

Температуру рассчитывал по закону Стефана - Больцмана, считая планету абсолютно черным телом.

Всё это без учёта океанов, атмосферы и соотношения суши и воды.

Не слишком ли много?! Среднею +77, Это взять абсолютно чёрную планету без атмосферы, тогда да... А так на Земле какая была бы если она находилась на орбите Венеры? Была температура? И на орбите Марса?! Все параметры земные берем Земные))

[Инопланетянин]

Не слишком ли много?! Среднею +77

А где там +77 средняя? Там большую часть времени отрицательные температуры.

[alexday457]

Не слишком ли много?! Среднею +77

А где там +77 средняя? Там большую часть времени отрицательные температуры.

Почему отрицательна большую часть времени?! Один месяц же +77

[летбур]

Там +77 максимальная температура. При этом я считал, что на всей планете температура одинакова.
Как учесть атмосферу, я даже боюсь представить. Предлагаю сначала посмотреть, как на все повлияют океаны. В температуре океана очень большую роль будет играть термогалинный конвейер. Предлагаю рассмотреть два крайних случая.
1. Вода в океане пресная и термогалинный конвейер не работает вообще. Нагревается лишь приповерхностный слой воды.
2. Конвейер работает хорошо. Океан равномерно прогревается на всю глубину.

[Инопланетянин]

В первом случае будет очень плохо всем, кто не живёт под водой. Возможно, вплоть до суши населённой одними лишайниками и насекомыми.
Во втором случае там будет достаточно мягкий климат. Жёстче, чем на Земле, но вполне в пределах человеческой выносимости. И главное, тропиков не будет. Зимой достанется всем.

[летбур]

Для начала надо убедиться, что за лето хотя бы растает весь лед. А то еще океаны станут одним сплошным ледником...
Привожу числа из моей же таблицы. Альбедо=0,9
время, дней   сколько льда могло бы растаять
перигелий   223,9004209341
13,3517   447,8008418682
26,7034   489,5188910444
40,0551   499,9731439244
53,4068   500,3720602659

Из таблицы видно, только за пол лета может растаять пол километра ледяного панциря, даже при очень большом альбедо. То есть глобальное оледенение планете, вроде бы, не грозит.

PS Кому-нибудь интересно, как я делал расчеты?

[Проходящий Кот]

И какой алгоритм?

[летбур]

И какой алгоритм?

Рассказать полностью?
Метод немного дедовский и не красивый. Сначала я взял линейку и решил, что 5см=1а.е. Затем нарисовал на бумажке орбиту Венеры и Марса, считая их круговыми. Затем определил параметры орбиты планеты, перигелий которой лежит на орбите Венеры, а афелий - на орбите Марса. Параметры Орбиты
а:большая полуось. а=(а_марса+а_венеры)/2
с:расстояние от центра элипса до фокуса (солнца) с=a-a_венеры. Это видно из рисунка.
b: малая полуось. b=a*sqrt(1-e^2)
Для рисования эллипса я отметил на бумажке фокусы эллипса, воткнул туда две иголки, привязал к ним нитку, такой длинны, что карандаш, зацепленный за нее, как раз доставал до орбиты Венеры. И нарисовал эллипс.
T_e: период обращения выводится, из законов Кеплера. За основу обернуться параметры земли.  На рисунке есть формула. Тут её печатать не удобно.
Далее я вспомнил, что по закону Кеплера, за равные промежутки времени планета заметает равные площади. Половину эллипса я разбил на равные по площади секторы-треугольники. Чтобы площади были равными, я уменьшал шаг по мере удаления от солнца. Меньшую сторону треугольника и расстояние до солнца я мерил линейкой и следил, чтобы их произведение оставалось постоянным. Далее я забил в xcel расстояния до слонца, в масштабе моего чертежа (в см), и время.
Вообще, эту часть, по хорошему, надо делать на компе полностью, а еще круче - полностью аналитически, но испугался, что наделаю ошибок, и решил сделать на бумажке. Любопытно, что орбита кажется почти круговой, полуоси эллипса различаются где-то на процент. Но этого достаточно, чтобы планета пересекала орбиты Марса и Венеры.

[Nucleosome]

Возможно, вплоть до суши населённой одними лишайниками и насекомыми.

наша суша заселена в основном насекомыми и нематодами, лишайниками конечно нет. и вообще и то и другое может быть только на Земле. так что что вы имели в виду под этим?
вообще же не вижу серьёзных противопоказаний против планеты с сильно вытянутой орбитой - ну не такой, как у какой кометы, конечно, ну там 2-3 эксцентрисетет - почему бы нет...

[AlAn]

не вижу серьёзных противопоказаний против планеты с сильно вытянутой орбитой - ну не такой, как у какой кометы, конечно, ну там 2-3 эксцентрисетет - почему бы нет...

Эксцентриситет больше единицы -- это гипербола.

[летбур]

Что касается температуры. В первый раз я температуру находил по законы Стефана-Больцмана (надеюсь, я написал имена этих товарищей без ошибок   ) При этом считал, что у планеты нет океанов, атмосферы, и она состоит из вещества, которое очень хорошо проводит тепло, и температура везде постоянна.

Я руководствовался следующими соображениями. Планета поглощает тепло площадью своего диска, 3,14*r^2, а излучает тепло в космос всей своей поверхностью, 3,14*4*r. Таким образом, тепловое равновесие установится? когда интенсивность солнечного излучения будет в четыре раза превышать интенсивность теплового излучения планеты. Именно от туда появляется цифра 4 в предпоследней формуле на картинке в этом посте. Если рассчитать температуру на поверхности земли, то получится около 278 Кельвин, что весьма близко к истине.
Таким образом, для расчета температуры на поверхности планеты надо знать интенсивность солнечного излучения, которая зависит от расстояния от солнца.
Можно показать, что интенсивность равна
I_e=I_зем*sqrt(r),
Где I_зем - интенсивность света на орбите земли, Вт/м^2
r- расстояние до солнца, в а.е.
Далее, просто беру расстояния из таблицы и считаю.

PS
Про лед я расскажу потом, когда подсчитаю, насколько он замерзнет.
PPS Кто помнит физику, напомните,  я правильно делаю, что измеряю интенсивность в Вт/м^2?

[Инопланетянин]

наша суша заселена в основном

Я сказал - только. Но, думаю, в самом неблагоприятном случае до этого не дойдёт.

Кто помнит физику, напомните,  я правильно делаю, что измеряю интенсивность в Вт/м^2?

Ну да