Climas si la Tierra tuviera una gran inclinación axial (45 o 90 grados)

90 grados es más fácil de calcular aquí, así que voy a hablar de eso, ya que tenemos un excelente ejemplo que existe en nuestro sistema solar actual (el planeta Urano)

Con una inclinación axial de 90 grados, los polos norte y sur magnéticos y de rotación estarían en el "ecuador" del planeta. Esto significa que el planeta giraría sobre el eje 'Z' y, por lo tanto, el rango del clima se reduciría mucho a lo que experimentamos aquí en la Tierra.

No tendríamos conceptos tales como estaciones, ya que, durante 6 meses del año, estaríamos en la oscuridad, sin luz solar y con temperaturas heladas (-40 ° C o menos), luego, durante los próximos 6 meses, ' d ser bañado por el sol las 24 horas del día empujando las temperaturas a calores extremos (50c o más) tales temperaturas son casi fatales para nosotros los humanos y muy posiblemente la mayoría de los otros animales salven a los extremófilos.

(Ejemplo SOLAMENTE)

Sin embargo, hay un área de penumbra, una banda entre el lado que mira hacia el sol y el lado opuesto al sol que podría ser potencialmente apta para la vida. Experimentaríamos un crepúsculo constante allí, nunca del todo de día ni de noche y, a medida que el planeta se mueve a lo largo de su órbita, esta área cambiaría de posición.

Esta naturaleza de un área habitable en movimiento probablemente significaría que muy poca vida vegetal podría sobrevivir por mucho tiempo, ya sea congelada o hirviendo. (a excepción de las plantas más resistentes, como los cactus)

El hecho de que la inclinación sea de 90 grados también significa que, a lo largo de las líneas longitudinales, no habrá variación en la cantidad de "tiempo de día" a lo largo del año que obtendrá a medida que se acerque al norte geográfico.

EDITAR: si alguien más quiere hacer 45 grados, es más que bienvenido.

Pensando en el caso de 90 grados, @Raisus puso una foto. El lugar más adecuado para vivir como señaló @Raisus sería en el nuevo ecuador. Allí, durante los equinoccios de primavera y otoño, el ciclo diurno de la luz solar sería esencialmente el mismo que en el ecuador terrestre actual. Mientras que la luz del sol vendría de los ángeles inferiores cuando se mueve hacia los solsticios de invierno y verano y luego, a mediados del verano, finalmente en modo crepuscular por un tiempo. Entonces @Raisus está equivocado, no habría un crepúsculo eterno en ninguna parte.

Las peores condiciones de vida ocurren cuando se mueve desde el ecuador a cualquiera de los polos en todas partes, pero cerca del ecuador habría oscuridad durante medio año y luz solar el otro.

Como comentó @ddriver, los patrones climáticos serían completamente diferentes a los de la Tierra actual. El gradiente de temperatura zonal más grande definitivamente estaría en el ecuador (la tierra actual está en ambos hemisferios en las latitudes medias) y más fuerte que en cualquier parte de la tierra actual. Esto generaría un gran potencial para que el aire caliente sople hacia las áreas frías y las áreas frías hacia las cálidas. Un fuerte potencial conduciría probablemente a áreas muy grandes de alta y baja presión transportando y nivelando el calor entre los lados caliente y frío de la tierra de manera más efectiva. Tierra tempestuosa donde es habitable.¨

Tampoco estoy de acuerdo con los cactus, ellos en la tierra actual soportan grandes cambios de temperatura diurnos, mientras que los árboles de hoja perenne son mejores en los cambios anuales. Por lo tanto, los árboles de hoja perenne probablemente prevalecerían en áreas alejadas del ecuador pero no demasiado cerca de los polos.

Ha habido un par de estudios sobre los climas de los planetas con altas oblicuidades. Ver aquí: http://adsabs.harvard.edu/abs/2003IJAsB...2....1W y aquí: http://arxiv.org/abs/0807.4180

El principal resultado es que las variaciones estacionales son mucho mayores en los planetas con grandes oblicuidades. Esto no es demasiado sorprendente ya que la oblicuidad es el principal impulsor de las estaciones en la Tierra.

La excentricidad orbital también puede impulsar las estaciones, especialmente en concierto con la oblicuidad. Por ejemplo, aquí hay un modelo climático simple de un planeta en una órbita excéntrica con una gran oblicuidad tal que solo se descongela una vez al año en el polo sur (detalles aquí: https://planetplanet.net/2014/10/06/ mundos-de-ciencia-ficción-de-la-vida-real-1-la-tierra-excéntrica/ ).

Finalmente, vale la pena señalar que la oblicuidad de un planeta puede oscilar en el tiempo (y también su excentricidad orbital). Esto tendrá un fuerte efecto en la modulación del clima (quizás en formas extremas). Ver aquí: https://planetplanet.net/2014/10/08/real-life-sci-fi-worlds-3-the-oscillating-earth/

Acaba de aparecer un artículo sobre este tema: Multiple Climate States of Habitable Exoplanets: The Role of Oblicuity and Irradiance

Describen un nuevo tipo de clima, el llamado crioplaneta sin tapa, que solo es posible para oblicuidades altas. Tal planeta tiene hielo marino alrededor del ecuador y un océano abierto permanente en las latitudes más altas.

La siguiente figura muestra la temperatura, la función de corriente de masa, el viento zonal y el transporte de energía meridional para un planeta con una oblicuidad de 90 grados en el verano austral. Dependiendo de la condición inicial del planeta, existe un estado de crioplaneta descubierto o de acuaplaneta (para más detalles, consulte el artículo).