¿Podría un planeta singular tener más de una atmósfera diversa?

Creo que tu mejor apuesta es la velocidad, y mucha.

Si observa imágenes de Júpiter y Saturno (y, en menor medida, Urano y Neptuno), notará cinturones y zonas en la superficie. En Júpiter, estos son especialmente prominentes porque los cinturones (las bandas oscuras, que caen) y las zonas (las bandas claras, que ascienden) están compuestos de diferentes gases.

Para obtener esos cinturones y zonas, necesitarías un planeta con un día muy corto (el de Júpiter es del orden de 10 horas). Tenga en cuenta que esto le dará vientos muy fuertes; tendrá que considerar lo que esto le hará a su biosfera. Esto también le brinda la "oportunidad" de crear tormentas masivas (al estilo de la Gran Mancha Roja) en los límites que duran años, si no siglos, creando todo tipo de potencial para la historia.

Un efecto potencial de los fuertes vientos: en los grandes océanos ecuatoriales, los vientos podrían ir lo suficientemente rápido como para convertir el mar en espuma, borrando efectivamente el límite entre el mar y el cielo. Esto podría ser lo que crea la zona tropical, a diferencia de los cinturones polares.

Para mantener la velocidad de su planeta, necesitará limitar las fuerzas de marea (por lo que no hay lunas o son muy pequeñas) y la resistencia interna (por lo que no hay masas de tierra ecuatoriales o son muy pequeñas). Un planeta más grande también podría ayudar, dando inercia rotacional al sistema.

Estos gases que busca se mezclarán naturalmente, si se les da la oportunidad. Su comportamiento de estado estacionario no forzado es siempre una mezcla homogénea. Esto significa que necesitas algo que los obligue.

-Wikipedia _

Es un gran contraste entre el aire alrededor de Almaty, Kazajstán y las montañas de arriba, ¿no es así? Esto es causado por una capa de inversión. Una capa cálida de aire atrapa el aire de abajo. En el caso que vemos arriba, esa capa atrapada debajo se llena con el smog de la ciudad.

Una capa de inversión por sí sola no puede causar lo que buscas. Eventualmente habrá mezcla y lograrás el equilibrio. Sin embargo, si tenemos cosas que producen compuestos metaestables debajo de la capa de inversión y algo que los descompone antes de que llenen la atmósfera superior, terminamos con una situación como la de Almaty. El entorno de abajo es claramente diferente al entorno de arriba.

El tiempo que una capa de inversión permanece invertida es una cuestión de geografía y clima. Es posible que deba trabajar duro para crear una geografía que mantenga una capa de inversión muy fuerte sobre grandes áreas que sea lo suficientemente confiable como para tener los efectos que busca. Sin embargo, de hecho pueden durar mucho tiempo. Un ejemplo famoso fue el Gran Smog de 1952 , que cubrió Londres de smog durante 4 días. Creó un smog de humo de carbón tan brutal que 6.000 personas perdieron la vida en esos 4 días.

Esta volubilidad también puede ser un punto de trama útil. Quizás tenga capas de inversión la mayor parte del tiempo, pero cada dos años desaparece debido a la suerte aleatoria con las condiciones meteorológicas. Este podría ser un momento de gran exploración antes de que la capa se asiente nuevamente y los productores de gas específicos del bioma comiencen a hacer que la composición del aire vuelva al equilibrio único del bioma.

Al igual que la planta Jinx en los libros "Espacio conocido" de Larry Niven, un planeta con una "protuberancia de marea fósil" podría tener "extremos": polos interior y exterior (o este y oeste, como en los libros) que sobresalen fuera de la atmósfera, esto podría producir una atmósfera de alta densidad/presión cerca de la zona del horizonte (zona crepuscular para un planeta "globo ocular" de una enana roja, o donde el primario está en el horizonte para una luna de un gigante gaseoso hipermasivo como con Jinx), mientras que los "extremos" tienen una atmósfera similar a la de la Tierra, o incluso ninguna atmósfera rodeada por un "anillo" de presión y composición habitable.

La formación de tal protuberancia requeriría que la órbita del planeta/luna se haya alejado de su primaria con el tiempo, después de que el manto y el núcleo se hayan enfriado lo suficiente como para limitar la cantidad de ajuste para el estiramiento reducido de las mareas. Mi comprensión limitada es que esto es poco probable, dado lo que sabemos ahora sobre el calentamiento de las mareas (el motor que mantiene líquido el océano de Europa, entre otros ejemplos), pero dudaría en llamarlo imposible, y las cosas más improbables suceden si miras Tiempo suficiente.

Los comentarios señalaron que la atmósfera permanecerá mezclada, por lo que la banda crepuscular no puede ser una composición tóxica, pero no es necesario que lo sea. El aire puro lo matará con bastante rapidez (debido a la toxicidad del oxígeno) a no mucho más de 7 atmósferas (y la narcosis por nitrógeno podría hacer que tome una decisión fatalmente mala a 2/3 de esa cifra). Claro, podría haber criaturas locales que se adapten a eso, pero el mismo aire sería mortal para los humanos errantes desde 1 atm. zona.

No puedo imaginar una combinación de fuerzas astronómicas que cambiaría la forma de un planeta sin derretir el manto, pero el universo está lleno de cosas que no podría haber imaginado, así que agítalo con la mano. Eso es más o menos lo que hizo Larry Niven con Jinx .

Ahora bien, si, en lugar de formarse en un gradiente de gravedad más alto, un planeta o una luna grande alguna vez giró mucho más rápido que ahora, y si ha tenido un manto rígido y no ha estado tectónicamente activo desde antes de disminuir su velocidad, entonces el ecuador podría ser 100 o 200 millas más alto que los polos, lo suficientemente alto como para elevarse por encima de toda la atmósfera.

Por supuesto, esto da dos atmósferas, no tres, pero si el único propósito de la banda de gases densos era presentar una barrera inhabitable, tal vez su historia funcione también con el vacío separando los mundos habitables.

Si aún siente que necesita una tercera atmósfera, por razones distintas a la simple separación de las dos burbujas, puede declarar que envuelve todo el planeta, por encima de las dos burbujas y por encima de las montañas.

Un poco más de handwavium sirve para evitar que la atmósfera superior se mezcle con las burbujas, y cualquier contaminación cruzada puede ser absorbida por los biohemisferios.

Si usa esta construcción, haga el mundo tan pequeño como sea posible. Un planeta del tamaño de la Tierra o incluso de Marte no podría tener montañas de 200 millas de altura, incluso con un manto rígido. El rock no es tan fuerte.

Ya que preguntaste específicamente sobre los polos: el hexágono de Saturno .

Aunque no estoy completamente seguro de si esto cumple con su significado de "burbujas" (para mí, "burbuja" implica tener la atmósfera más grande entre la atmósfera de la burbuja y el espacio).

Tampoco estoy seguro de si los bordes del hexágono evitarían que los gases cruzaran el límite, pero pueden complicar/ralentizar el cruce lo suficiente como para que la vida local pueda seguir manteniendo su atmósfera local.