Haz que la inclinación axial del planeta sea paralela a su plano orbital

Urano ya hace esto con una inclinación axial de aproximadamente 97 grados fuera del plano orbital, aunque este no es un gran ejemplo porque Urano simplemente está frío todo el tiempo. Todo es un gigante gaseoso, mientras que el OP implica un planeta rocoso.

Torque requerido para mantener el polo caliente apuntando hacia la estrella

La contrapartida de este enfoque es que, sin una fuente de torsión para mantener el polo caliente apuntando hacia la estrella, los polos alternarán entre calor extremo y frío extremo a medida que el planeta orbita alrededor de la estrella. Si bien esto suena un poco contrario a la intuición, pruébelo con un giroscopio. Elige un objeto para representar el sol. Haga girar el giroscopio y luego suspéndalo de la cuerda. Camine todo el camino alrededor del "sol". Notarás que el giroscopio continúa apuntando en la misma dirección, no hacia el sol. Para que apunte siempre hacia el sol, tendrás que moverlo con la mano.

Perfiles de temperatura

Este va a ser un planeta muy interesante para construir un ecosistema. El sol siempre se moverá de norte a sur.

Los hemisferios norte y sur siempre alternarán entre calor extremo y frío extremo. Al igual que en la Tierra, el ecuador siempre recibirá luz solar, aunque estar en el límite entre los dos extremos de temperatura hará que la vida sea muy interesante. La velocidad de rotación del planeta a lo largo de su eje tendrá una gran influencia en la temperatura ambiente. Demasiado lento y todo se congela en el invierno. Demasiado rápido causa otros problemas.

No existe una zona climática comparable en la tierra a la que experimentará este planeta. En algunos aspectos, está cerca de la zona climática del Ártico en el sentido de que hay cambios bruscos de temperatura entre el verano y el invierno, pero difiere en que el verano en los polos recibirá el equivalente a la radiación solar ecuatorial durante todo el día.

El sol siempre está arriba hasta que se sumerge por debajo del horizonte, lo que trae consigo el invierno. Los astrónomos de este planeta notarán la suave espiral del sol a medida que pasa el año.

¿Has considerado un planeta Sitnikov ?

^{Imagen cortesía del usuario de Scholarpedia Christoph Lhotka bajo la licencia Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 .}

Un planeta Sitnikov se mueve sobre un eje, perpendicular al plano orbital de dos estrellas binarias. Oscila a lo largo de este eje, moviéndose gradualmente hacia arriba y hacia abajo. Mientras está en la mitad del viaje, un polo mira hacia las dos estrellas mientras que el otro mira hacia el otro lado, y mientras está en la otra mitad del viaje, los polos experimentan temperaturas opuestas.

Aquí está la altura del planeta sobre el plano orbital en función del tiempo:

^{Imagen cortesía del usuario de Scholarpedia Christoph Lhotka bajo la licencia Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 .}

En este caso, la excentricidad de las órbitas de las estrellas es 0,3, la altura inicial es 2 y la velocidad inicial es 0.

Las oscilaciones también serán evidentes en los cambios de calor en cada polo. Las regiones ecuatoriales también experimentarán oscilaciones, pero no tan extremas como en los polos.

Algunas cosas que debe saber sobre el problema de Sitnikov:

• Es relativamente inestable.
• Es poco probable que se forme en la naturaleza.

¿Vas a medir la temperatura en la superficie del planeta? ¿Se requiere que el polo de su planeta sea más cálido que NUESTRO ecuador pero no SU PROPIO ecuador? Si es así, tal vez esto podría funcionar para usted.

No necesitas ninguna órbita especial para tu planeta rocoso, simplemente acércalo a su estrella. De esta manera ambos polos estarán más calientes. De hecho, todo el planeta se calentará, así que ahora tenemos que trabajar para congelar uno de los polos.

VOLCANES

Sí, son fuentes de magma hirviendo que pueden calentar el área circundante más cercana, pero arrojan algo más valioso para sus intereses: CENIZAS

Coloca un área volcánica súper activa en ese polo y haz que tus volcanes arrojen al aire toneladas y toneladas de cenizas durante siglos o incluso milenios. De esta forma, obtendrás un INVIERNO NUCLEAR que bloqueará la luz de la estrella y enfriará la temperatura de la superficie.

Asegúrese de que sus volcanes arrojen suficientes cenizas (continua o cíclicamente) y que el flujo de sus vientos sostenga esas cenizas en el aire y cerca del polo para obtener un efecto casi permanente y no esparcir las cenizas al resto del planeta.

Un cuerpo celeste puede tener una rotación compleja, es decir la Tierra gira sobre su eje pero existe un fenómeno llamado precesión de los equinoccios. La dirección en la que apunta el Polo Norte en realidad gira con el tiempo, pero muy lentamente.

No soy físico, pero supongo que para que esto funcione en algo así como una escala anual con un polo siempre apuntando hacia el cuerpo solar, en primer lugar, la procesión tendría que coincidir exactamente con la duración del año, lo cual es casi completamente improbable. a menos que haya sido diseñado de alguna manera y la masa del planeta tendría que ser muy diferente a la de un planeta normal. Tal vez funcionaría con algo como un agujero negro que gira muy rápido y podría tener una procesión lo suficientemente corta como para ser igual a la duración de su año.

Tenga en cuenta que el ciclo de precesión de la Tierra toma varios miles de años.

Básicamente, lo que ya ha dicho Green, pero con algunas modificaciones en la idea.

Inclinación axial

Supongo que ya está familiarizado con la idea de la inclinación axial, pero déjeme ponerlo aquí para tranquilizarlo.

Considere que todos estos planetas giran alrededor de sus estrellas en una órbita horizontal. El planeta más a la izquierda recibirá la misma y muy poca luz en ambos polos durante todo el año (sería el amanecer para siempre en un polo y la puesta del sol para siempre en el otro polo). Para el segundo planeta (similar a la Tierra), durante la mitad del tiempo, el polo norte estará ligeramente frente al sol y durante la siguiente mitad, el polo sur estará frente al sol. En el planeta más a la derecha (así es Urano), los polos sufrirán estaciones extremas. Tanto los veranos como los inviernos durarían medio año (al igual que los polos de la Tierra), pero dado que los polos de este planeta estarían casi directamente orientados hacia o desde el sol, el día y la noche (verano e invierno) serían muy severos.

Green ha sugerido hacer la inclinación axial paralela a su plano orbital . Esto significa algo así como el planeta más a la derecha donde los polos miran al sol directamente a 90°.

Si su planeta tiene una inclinación axial de menos de 45° (planetas a la izquierda y al centro), el polo que mira hacia el sol recibirá menos luz solar que el ecuador. Con una inclinación de 45°, el polo y el ecuador tendrían la misma luz solar. Para una inclinación absoluta de 90° (un poco más que el lado derecho del planeta), el polo estaría directamente frente al sol y el ecuador estaría en la zona del crepúsculo (escenario de mañana/noche eterna).

Bloqueo de mareas

Normalmente, cuando un planeta orbita alrededor de su estrella, sus diferentes lados miran hacia la estrella en diferentes momentos (esto es lo que causa las estaciones). Sin embargo, a veces un lado de un planeta se fija permanentemente en la estrella y siempre hay un mediodía en este lado (el lado opuesto tiene una noche eterna). Esto se conoce como bloqueo de marea.

Si desea que uno de los polos de su planeta siempre mire hacia el sol (y que el otro polo esté siempre alejado del sol), debe considerar hacer que su planeta esté bloqueado por mareas con su estrella, con una inclinación axial de entre 45 ° y 90 °.

Sin embargo, tenga en cuenta que los científicos solo han descubierto que los planetas que orbitan muy cerca de sus estrellas están bloqueados por mareas. Los planetas más alejados de sus estrellas madre no quedan bloqueados por mareas.

Haz que la marea del planeta se bloquee con su estrella. Hay numerosos ejemplos de mareas de lunas bloqueadas con sus planetas. Los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar tienen muchas de esas lunas.

Sospecho que una marea de planeta bloqueada en una estrella es algo común, especialmente si el planeta está cerca de la estrella. Si la estrella es una de las enanas rojas de larga vida, la zona habitable de Ricitos de Oro estaría cerca de la estrella enana.

El globo para un cuerpo tidelocked tiene 8 puntos no arbitrarios y 3 grandes círculos no arbitrarios:

En este caso, la región más caliente sería el punto cercano y la más fría el punto lejano. Los polos norte y sur, así como el oído derecho e izquierdo, estarían en el terminador del planeta. (La mayoría llama a los oídos izquierdo y derecho los puntos delantero y trasero) El terminador sería la región más templada.

No he modelado esto, pero sospecho que la estructura climática sería un toroide con aire que se eleva desde la superficie del Punto cercano y se hunde hacia el Punto cercano. La convección mitigaría las temperaturas extremas en puntos cercanos y lejanos.