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無季節的行星世界 - 我們還能存在嗎

2024-01-08科學

如果沒有季節,地球將會變得截然不同- 並且很可能我們不會存在。如果地球的軸傾角比現在更大,季節變化更加劇烈,文明可能都不會存在。也許沒有月亮我們也同樣如此。了解其他恒星的宜居區內行星季節如何執行的最好方法是觀察我們太陽系的多樣性,這顯然表明事情可能會有很多不同的發展方式。

由於世界上大部份的人口現在都經歷冬天的到來,讓我們看看其他行星是如何經歷冬天的。

杜文·霍布斯描述文明出現之前的生活為「惡劣、野蠻和短暫」。同樣也可以描述水星的冬天。由於一年只有88地球日,水星的所有季節都很短。然而,由於沒有大氣層,更不用說海洋,來平衡熱量分布,導致溫度產生劇烈的波動,使得條件變得惡劣和野蠻。

地球的季節主要是由地球軸的傾角產生的,所以在一段時間內一個半球會獲得更多的陽光,而另一個半球會獲得更少。而水星的傾角只有兩度,所以情況並不一樣。

然而,這並不意味著水星沒有季節。水星到太陽的距離變化很大,從4,600萬公裏到6,900萬公裏,所以在軌域最近點,整個行星獲得的輻射是在軌域最遠點時的2倍多。水星真正的冬季是當行星離太陽最遠的時候。在這一點, 赤道中午的溫度比行星軌域最接近太陽的時候低了150°C (270°F)。

然而,最大的溫度波動不是季節性的。水星的一晝夜長達59個地球日。因此,有足夠的時間升溫和降溫,形成劇烈的變化。即使在冬季,白天中午,在赤道的溫度也會變得非常炎熱(約270°C/518°F),但夜晚可能變得極為寒冷,甚至在赤道附近也會下降至-173°C(-279°F),在極地附近甚至更冷。

熱。就是熱,好吧?即使在冬季和午夜時分,表面溫度被認為不會低於438°C(820°F),所以聖誕老人肯定無法存活。另外,還有整個酸性大氣層的問題。這就是當你讓二氧化碳在大氣中積聚過多時會出現的情況,再多的蛋酒也不能讓你忘記它。

像火星的許多其他特征一樣,火星的冬季與地球更像。由於火星的一年幾乎是地球的兩倍長,冬季大約持續四個月。相比之下,冬季是在整體氣溫較低的情況下發生的。

然而,火星的冬季與我們熟悉的東西有些不同。當其中一個半球處於冬季時,那裏的冰蓋愈合並最多囊括大氣的四分之一,然後在春天釋放出二氧化碳。

在地球上,季節變化的影響被海洋所緩和,海洋起到了巨大的熱儲存器的作用。在早期的時候,火星上也存在海洋,盡管規模並不相同。然而,現在,沒有這樣的緩沖作用,所以溫度範圍更大。由於地球上地幅的較低,所以火星在冬天也可以變得非常寒冷,記錄到-153°C(-243°F)的溫度。或許更糟的是,因為許多我們送到那裏的著陸器和探測器在冬天由於缺少太陽能無法執行,我們也無法記錄下最低溫度。

火星的冬季:連探測器都無法運轉。

木星沒有真正的季節。它的軸傾角只有3度,幾乎與水星相同。它的軌域也非常接近圓形,所以它所獲得的陽光量變化不大。由於木星的自轉周期不到10個地球小時,所以甚至從長時夜的角度看,冬天與一年中其他的時間並無不同。

土星的軸傾角略大於地球的,為26.7度。我們現在正接近土星的晝夜平分線,但在其他時間,兩個半球獲得的陽光量是不同的。然而,這並不會改變溫度。首先,即使在夏季,土星也離太陽太遠,無法得到大量的加熱。另外,它的厚厚的大氣層能分散很多熱量。然而,在土星的高空,夏天的溫度與冬天的溫度可能會相差甚遠,夏天可能非常寒冷,冬天則可能下降至-191°C(-312°F)。

天王星的軸傾角為97度,這意味著它*幾乎*平躺著,但實際上略為向後傾斜。這使得極端陽光照射的季節特別明顯,其中一個極地幾乎直接照射到太陽,而另一個極地則接近直接背對太陽。這使得天王星的冬季變得異常漫長和黑暗。它也很寒冷,但主要是因為整個行星的溫度一直很低;盡管比海王星更接近太陽,它的溫度卻更低。

我們對天王星的觀測數據並不充分(不要竊笑),無法真正衡量冬季帶來了什麽差異。但指向太陽的這一側似乎在冬天時變得更加暗淡。

海王星的軸傾角大於地球的,但在同一範圍。它的軌域也是非常圓的,因此,像地球一樣,季節主要是由一個半球或另一半球獲得更多的光線決定的,而不是由於距離的一般下降。然而,它得到的陽光量僅相當於地球的萬分之一。

諾如瑞特,仍然不是行星。然而,冥王星代表著它所屬於的類冥體的類。它們在太陽上的距離都非常遙遠,即使傾斜角很大,兩個半球的差別也不會太大。

另一方面,冥王星的軌域比真正的行星要不那麽圓,而其他大型冥體像塞德娜更是遵循更加拉長的軌域。因此,當它們靠近太陽和遠離太陽時,整個星球收到的陽光量會產生較大差異。

雖然按照我們的標準整年溫度都非常低,但在一些情況下,在冬天整個大氣都會冰凍,然後在接近太陽時稍微回暖。然而,通常,被遺棄在此類行星上的人們在冬季和夏季的最大區別在於太陽出現的明亮度,盡管總是比從地球上看到的要暗上上千倍。

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