Estaciones en un planeta circumbinario

Me temo que tienes una imagen equivocada de cómo funciona una órbita elíptica. Parece claro a partir de su descripción que cree que la elipse puede estar centrada en el centro de la órbita mutua de los soles (esto se llama baricentro). Entonces, la descripción de las estaciones tiene las 3 en punto y las 9 en punto como las más cercanas (perihelio), con las 12 en punto y las 6 en punto como las más alejadas (afelio).

Por desgracia, esto no puede ser así. Para una órbita elíptica, el baricentro debe estar en uno de los focos de la elipse, no en el centro.

Además, dado que el planeta orbita bastante fuera de la órbita mutua de los dos soles, esos dos deben orbitar entre sí mucho más rápido que el planeta. Esto significa que, aunque se obtiene un cambio significativo en la radiación total cuando cambia la posición relativa de los soles, esto varía mucho más rápido que la distancia orbital. Digamos que los soles se orbitan entre sí a 1/3 de la distancia del planeta, que se supone que tiene una órbita circular alrededor del baricentro. Tenga en cuenta que estoy bastante seguro de que tal órbita es extremadamente inestable, pero estoy dispuesto a suspender la incredulidad por el momento. También supondremos que el sol A tiene el doble de luminosidad que el sol B, pero ambos tienen la misma masa. Establezca la luminosidad total cuando los dos soles estén a la misma distancia del planeta en 1. Entonces, justo antes de que A oculte a B, la luminosidad total será de aproximadamente 1,6, y justo antes de que B oculta A, el total será 1,07. Para esta configuración, cuando los dos soles estén equidistantes su separación aparente será de 37 grados. Para esta geometría, cuando los soles estén equidistantes su distancia al planeta será mayor que la distancia al baricentro, por lo que se recibe más calor en cada ocultación.

En términos generales, con los soles orbitando entre sí a 1/3 de la distancia del planeta, lo harán 9 veces más rápido que el planeta, por lo que la variación bastante grande en el calor ocurrirá aproximadamente mensualmente. Teniendo en cuenta el hecho de que los dos realmente deberían estar girando en la misma dirección en que orbita el planeta, obtendrás 10 ciclos por año solar.

Si el planeta tiene una órbita aún mayor, suceden dos cosas. Primero, la intensidad relativa del ciclo disminuirá. A distancias generales más largas, las variaciones de distancia relativa disminuirán, lo que significa que las variaciones en la luminosidad total también disminuirán. En segundo lugar, aumentará el número de ciclos solares por año.

Si ahora cambia la órbita del planeta de un círculo a una elipse, esto impondrá un ciclo de luminosidad anual a los ciclos solares más cortos.

Finalmente, debe tener en cuenta que cualquier ciclo de luminosidad importante será catastrófico para el clima del planeta. El problema es que dicha variación de temperatura debe estar referenciada al cero absoluto. Una variación de 2 a 1 en la insolación total producirá una oscilación de temperatura de equilibrio del 40%. Con una temperatura promedio de 27 grados C (300 K), esto tendrá un cambio de temperatura total de aproximadamente 100 C. Aunque esto ocurrirá durante un período de tiempo relativamente corto (piense en un mes en lugar de un año), creo que estará de acuerdo en que esto hará que las condiciones sean desafiantes.

La duración de su día depende de la inclinación axial y la posición orbital del planeta.

Las estaciones dependerán de la inclinación axial, la posición orbital del planeta y dónde se encuentran los soles mientras se orbitan entre sí.

Así que un par de efectos interesantes aquí:

1. La duración del día estará relacionada con las estaciones, pero no tan atada a ellas como lo están las nuestras. Podrías, por ejemplo, tener veranos de días cortos. Pero no veranos de días cortos súper calurosos.
2. Su ciclo básico es correcto, pero obtendrá una variación adicional de la inclinación axial. Entonces, a veces el caluroso verano se vuelve muy caluroso, a veces apenas es verano, etc. El patrón exacto dependerá de las dimensiones exactas de su sistema solar; en lugar de modelarlo, probablemente tenga la libertad de agitarlo a mano. Siempre que siga un patrón durante el tiempo suficiente, debe haber alguna configuración que haga lo que usted quiere.

¿Has visto la trilogía Helliconia de Brian Aldis? En que el planeta orbita alrededor de una estrella bastante soleada, y que a su vez está en una gran órbita excéntrica alrededor de una más caliente. Por lo tanto, obtienes un año corto terrenal desde el primero, pero con un ciclo más largo y más fuerte desde el segundo superpuesto.