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无季节的行星世界 - 我们还能存在吗

2024-01-08科学

如果没有季节,地球将会变得截然不同- 并且很可能我们不会存在。如果地球的轴倾角比现在更大,季节变化更加剧烈,文明可能都不会存在。也许没有月亮我们也同样如此。了解其他恒星的宜居区内行星季节如何运行的最好方法是观察我们太阳系的多样性,这显然表明事情可能会有很多不同的发展方式。

由于世界上大部分的人口现在都经历冬天的到来,让我们看看其他行星是如何经历冬天的。

托马斯·霍布斯描述文明出现之前的生活为「恶劣、野蛮和短暂」。同样也可以描述水星的冬天。由于一年只有88地球日,水星的所有季节都很短。然而,由于没有大气层,更不用说海洋,来平衡热量分布,导致温度产生剧烈的波动,使得条件变得恶劣和野蛮。

地球的季节主要是由地球轴的倾角产生的,所以在一段时间内一个半球会获得更多的阳光,而另一个半球会获得更少。而水星的倾角只有两度,所以情况并不一样。

然而,这并不意味着水星没有季节。水星到太阳的距离变化很大,从4,600万公里到6,900万公里,所以在轨道最近点,整个行星获得的辐射是在轨道最远点时的2倍多。水星真正的冬季是当行星离太阳最远的时候。在这一点, 赤道中午的温度比行星轨道最接近太阳的时候低了150°C (270°F)。

然而,最大的温度波动不是季节性的。水星的一昼夜长达59个地球日。因此,有足够的时间升温和降温,形成剧烈的变化。即使在冬季,白天中午,在赤道的温度也会变得非常炎热(约270°C/518°F),但夜晚可能变得极为寒冷,甚至在赤道附近也会下降至-173°C(-279°F),在极地附近甚至更冷。

热。就是热,好吧?即使在冬季和午夜时分,表面温度被认为不会低于438°C(820°F),所以圣诞老人肯定无法存活。另外,还有整个酸性大气层的问题。这就是当你让二氧化碳在大气中积聚过多时会出现的情况,再多的蛋酒也不能让你忘记它。

像火星的许多其他特征一样,火星的冬季与地球更像。由于火星的一年几乎是地球的两倍长,冬季大约持续四个月。相比之下,冬季是在整体气温较低的情况下发生的。

然而,火星的冬季与我们熟悉的东西有些不同。当其中一个半球处于冬季时,那里的冰盖愈合并最多囊括大气的四分之一,然后在春天释放出二氧化碳。

在地球上,季节变化的影响被海洋所缓和,海洋起到了巨大的热储存器的作用。在早期的时候,火星上也存在海洋,尽管规模并不相同。然而,现在,没有这样的缓冲作用,所以温度范围更大。由于地球上地幅的较低,所以火星在冬天也可以变得非常寒冷,记录到-153°C(-243°F)的温度。或许更糟的是,因为许多我们送到那里的着陆器和探测器在冬天由于缺少太阳能无法运行,我们也无法记录下最低温度。

火星的冬季:连探测器都无法运转。

木星没有真正的季节。它的轴倾角只有3度,几乎与水星相同。它的轨道也非常接近圆形,所以它所获得的阳光量变化不大。由于木星的自转周期不到10个地球小时,所以甚至从长时夜的角度看,冬天与一年中其他的时间并无不同。

土星的轴倾角略大于地球的,为26.7度。我们现在正接近土星的昼夜平分线,但在其他时间,两个半球获得的阳光量是不同的。然而,这并不会改变温度。首先,即使在夏季,土星也离太阳太远,无法得到大量的加热。另外,它的厚厚的大气层能分散很多热量。然而,在土星的高空,夏天的温度与冬天的温度可能会相差甚远,夏天可能非常寒冷,冬天则可能下降至-191°C(-312°F)。

天王星的轴倾角为97度,这意味着它*几乎*平躺着,但实际上略为向后倾斜。这使得极端阳光照射的季节特别明显,其中一个极地几乎直接照射到太阳,而另一个极地则接近直接背对太阳。这使得天王星的冬季变得异常漫长和黑暗。它也很寒冷,但主要是因为整个行星的温度一直很低;尽管比海王星更接近太阳,它的温度却更低。

我们对天王星的观测数据并不充分(不要窃笑),无法真正衡量冬季带来了什么差异。但指向太阳的这一侧似乎在冬天时变得更加暗淡。

海王星的轴倾角大于地球的,但在同一范围。它的轨道也是非常圆的,因此,像地球一样,季节主要是由一个半球或另一半球获得更多的光线决定的,而不是由于距离的一般下降。然而,它得到的阳光量仅相当于地球的万分之一。

诺如瑞特,仍然不是行星。然而,冥王星代表着它所属于的类冥体的类。它们在太阳上的距离都非常遥远,即使倾斜角很大,两个半球的差别也不会太大。

另一方面,冥王星的轨道比真正的行星要不那么圆,而其他大型冥体像塞德娜更是遵循更加拉长的轨道。因此,当它们靠近太阳和远离太阳时,整个星球收到的阳光量会产生较大差异。

虽然按照我们的标准整年温度都非常低,但在一些情况下,在冬天整个大气都会冰冻,然后在接近太阳时稍微回暖。然而,通常,被遗弃在此类行星上的人们在冬季和夏季的最大区别在于太阳出现的明亮度,尽管总是比从地球上看到的要暗上上千倍。

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