¿Qué tan grandes serían las diferencias de temperatura en un mundo anular con una superficie interna amplia y plana?

Actualmente estoy trabajando en una idea para un mundo de anillos. Hasta ahora he resuelto las siguientes cosas:

  • Radio de 1 AU
  • Ancho de la mitad de la circunferencia de la Tierra
  • Paredes de 2000 km de altura en los bordes para mantener la atmósfera en
  • Las pantallas se mueven en la parte superior de las paredes para dar a cualquier lugar del ring un ciclo de 24 horas de día y noche similar al que tenemos en la Tierra.
  • El ecuador del anillo atraviesa el centro exacto del anillo completo, por lo que los hemisferios norte y sur tienen una altura de un cuarto de la circunferencia de la Tierra.
  • El ecuador es donde la estrella del anillo se encuentra más cerca del interior del anillo.
  • La estrella es del mismo tamaño que el Sol.
  • El anillo, de hecho, orbita alrededor de la estrella.

Ahora, lo que estoy tratando de averiguar es cómo la forma del anillo afectará el medio ambiente a varias distancias del ecuador. Dadas las diversas diferencias ambientales entre numerosos lugares de la Tierra a pesar de estar bastante cerca unos de otros, ¿cuán grandes serán estas diferencias en un mundo plano como el descrito anteriormente? ¿Serán los entornos comparables a los que tenemos en la Tierra, serán más extremos o quizás más iguales?

El anillo no orbita la estrella. Gira a la velocidad que desee para dar peso cetrifugo a la superficie.
Un anillo no tiene hemisferios norte y sur. Es difícil sentirse seguro de que entiendo qué forma está describiendo.
no es un mundo de anillos, pero recomendaría ver Megastructures 07: Hoopworlds , como también otras series de megaestructuras al menos. @JDługosz no es necesariamente centrífugo, puede ser gravedad ordinaria, en tal escala ti es bastante avanzado, por lo que se puede esperar otra solución posible (quería decir ver también)
@MolbOrg no, la gravedad de un anillo será cero dentro de él. Todo el resto del anillo se detiene y cancela el parche cercano directamente debajo de tus pies.
@JDługosz totalmente falso. Seria asi no seria problema de estabilidad, que muchos apuntan con anillo estacionario. Otro ejemplo son los dipolos. No debe confundirse con el campo electrostático y la esfera. Se anulan, en caso de anillo, sólo en un punto, en el centro. Cualquier desplazamiento desde el centro y se desviará. Eso es cierto para el anillo estático, no para el anillo giratorio. Tal vez lo más simple por qué no es cierto, con algunas suposiciones, es: la tierra es ese parche local, y el sol es el resto del anillo, incluso si la tierra no orbita (sin fuerza centrífuga), no volaremos al sol desde la tierra, si la tierra se clava a punta
Revisa tus matemáticas. Incluso Larry Niven incorporó esto en la secuela de Ringworld después de que se lo señalaron. No entiendo lo que está escribiendo, @MolbOrg, en su comentario anterior debido a la gramática no inglesa. Pero permítanme señalar que la estrella no tiene por qué permanecer centrada en el anillo, independientemente de si gira o no. La estrella no siente ninguna fuerza gravitacional neta del anillo.
@JDługosz Sí, sabe eso, trató de compensar. Aquí encontrará una buena imagen y una explicación . Campo gravitatorio de simulación numérica de anillos delgados en 2D . Esta interesante, esfera y anillo incluidos. Este corto sobre la inestabilidad del anillo niven. Con el anillo giratorio, cuando la masa del anillo es menor que la estrella, las cosas son un poco diferentes, para el anillo en sí, no para la masa de prueba dentro de él.

Respuestas (3)

Dadas las dimensiones especificadas, el diámetro de la estrella es aproximadamente 70 veces el ancho del anillo, por lo que la insolación efectiva será idéntica para cada punto de la superficie interna del anillo.

No hay razón astronómica para que el clima varíe de un lugar a otro en el anillo. El clima estará dominado por la topografía.

Ringworld de Niven tenía radiadores en el exterior del anillo. Estos serían necesarios para evitar que el Mundo Anillo se sobrecaliente. Entonces, como parte de la topografía, tendría disipadores de calor (probablemente dentro de lagos u océanos) en el interior para darle "puntos fríos" en su entorno.

Estoy de acuerdo con AI Breveleri sobre la insolación invariable. La topografía sería una de las cosas más importantes.

Sin embargo, también esperaría que el anillo se flexione significativamente en función de la presencia de otros planetas. Si hubiera un planeta similar a Júpiter en una órbita similar a Júpiter (~5AU), esperaría que el anillo se deformara de un círculo a una elipse con el semieje mayor en la dirección de Júpiter. Este efecto también provoca excentricidad en la órbita terrestre. ( https://en.wikipedia.org/wiki/Milankovitch_cycles )

No puedo acercarme a calcular la magnitud de esta deformación, pero confío en que una raza lo suficientemente avanzada como para construir un mundo anular eliminaría a Júpiter o lo haría flexionar con los efectos gravitatorios de otros planetas.

Si Júpiter causa deformación, entonces las partes del anillo a lo largo del semieje mayor estarían más alejadas del sol y en "invierno", mientras que las partes más cercanas al sol estarían en "verano". Ahora, suponiendo que los diseñadores supieran acerca de esto, podrían hacer coincidir la velocidad de rotación del anillo con el período orbital de Júpiter para hacer que el verano/invierno se cicle a una velocidad predeterminada... como un año terrestre, por así decirlo. .

La magnitud de la diferencia entre el invierno y el verano sería variable según la gravedad de Júpiter y la flexibilidad del anillo, etc., pero sospecho que la diferencia entre las estaciones sería leve. Las estaciones de la tierra son el resultado de una GRAN diferencia de insolación entre el verano y el invierno, por ejemplo, de 1,8 kWh/m^2/día a 6,0 en Albany, NY. Para obtener eso en una elipse, la parte interior del anillo tendrá que estar ~1,7 veces más cerca del sol que la parte más alejada. Eso parece mucho.

Que el anillo se flexione es un punto interesante.

La diferencia inmediata en el clima es: la parte interior del anillo se calienta mucho, permanentemente, ya que siempre está dirigida a la estrella. Se necesita algún tipo de tecnología para recolectar la energía de la estrella y evitar que se derrita.

Suponiendo que se resuelva este problema, el clima será muy estable: las estaciones en la Tierra se deben a la inclinación axial : la rotación de la Tierra forma un ángulo con el plano orbital. Esto no puede suceder en un ring.

Como comentario aparte: ¿Tu anillo es un toro ? No está claro, dada la "superficie interna plana" en el título de la pregunta y los "hemisferios norte y sur" en el cuerpo de la pregunta.

Y, sin embargo, de alguna manera, ni la Tierra ni la Luna se vuelven excepcionalmente calientes y se derriten, ni tampoco los satélites, asteroides u otros objetos sobre los que brilla el Sol.
Mira el lado diurno de la luna. Hace mucho calor. Cierto, @mark, lo que queda no se derrite, pero cualquier material que no soporte el calor se ha ido. En particular, no hay agua encerrada en los minerales.
Bueno, esto señala una falla con la distancia de 1 AU: como no hay noche, la superficie recibe el doble de insolación. El mediodía ecuatorial permanente será bastante inhabitable. Un mundo anular con un radio más cercano a la órbita de Marte (1,5 UA) sería mejor. Esto supone que el lado iluminado está mayormente aislado del lado oscuro.
No, es como Ringworld de Known Space, no como Sigil de Planescape. Se dice que es plano en el título y la pregunta.
¿Qué tan grandes serían las diferencias de temperatura en un mundo anular con una superficie interna amplia y plana?
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