Reicht die Exzentrizität der Erdumlaufbahn aus, um auch kleinere Jahreszeiten ohne axiale Neigung zu verursachen?

Ich las die Antworten auf diese Frage über einen Exoplaneten mit Jahreszeiten ohne axiale Neigung, und mehrere Antwortende erwähnten, dass die Exzentrizität der Umlaufbahn einen ähnlichen Effekt haben könnte, dass die Umlaufbahn jedoch "sehr exzentrisch" sein müsste, im Gegensatz zur Erdumlaufbahn "sehr nah an Rundschreiben."

Wenn die Erde überhaupt keine axiale Neigung hätte, wäre ihre Exzentrizität hoch genug, um eine erkennbare Auswirkung auf die Bewohner zu haben? Wäre es für vorwissenschaftliche Menschen ausreichend, den Verlauf der Jahre zu verfolgen, selbst wenn es keine größeren Temperaturverschiebungen verursacht hätte?

Sehr coole Frage. Ich möchte hier ein wenig ins Detail gehen, weil es sonst eine Antwort mit einem Absatz geben würde, und ich glaube nicht, dass das zu kurz kommen würde. Also los geht's.

Die Planeten in den Sonnensystemen haben Bahnen mit ziemlich geringen Exzentrizitäten (siehe dies für mehr Exzentrizitätswerte). Am oberen Ende befindet sich Quecksilber mit einer Exzentrizität von 0,2056. Am unteren Ende befindet sich die Venus mit 0,00677. Die Erde liegt dazwischen, ist aber mit 0,0167 mäßig niedrig. Die Entfernung zwischen Perihel und Aphel beträgt 5 Millionen Kilometer - in einer Umlaufbahn mit einem durchschnittlichen Radius von etwa 150 Millionen Kilometern. Beachten Sie jedoch, dass sich die Exzentrizitäten immer ändern.

Wir hätten sicherlich "Jahreszeiten", wenn es keine axiale Neigung gäbe, aber sie wären höchstwahrscheinlich nicht dramatisch. Wie Wikipedia sagt

Aufgrund der größeren Entfernung zum Aphel fallen nur 93,55% der Sonnenstrahlung von der Sonne auf eine bestimmte Landfläche, wie dies auch beim Perihel der Fall ist.

Aber auf dieser Seite heißt es

Die Exzentrizität der Umlaufbahnen kann die Temperaturen beeinflussen, aber auf der Erde ist dieser Effekt gering und wird durch andere Faktoren mehr als ausgeglichen. Untersuchungen haben ergeben, dass die Erde in größerer Entfernung von der Sonne tatsächlich etwas wärmer ist. Dies liegt daran, dass die nördliche Hemisphäre mehr Land als die südliche hat und sich das Land schneller erwärmt als das Meer.

Mehr Land bedeutet also, dass der Planet Wärme besser aufnehmen kann, was der Änderung der Entfernung entgegenwirkt.

Aber ich finde das ziemlich langweilig. Nicht wahr Berechnen wir also, wie exzentrisch die Erdumlaufbahn sein müsste, damit es Jahreszeiten ohne axiale Neigung gibt. Aus der Grafik hier können wir ersehen, dass die höchste durchschnittliche Halbkugeltemperatur 22 Grad Celsius beträgt, während die niedrigste 8 Grad Celsius beträgt.

Was ist mit anderen Planeten?

Es gibt einen stetigen Abwärtstrend , je weiter wir uns von der Sonne entfernen (Venus ist eine Ausnahme wegen ihres außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekts). Für die Erde beträgt die durchschnittliche Oberflächentemperatur 287 K (15 Grad C). Unser Maximum wäre also 295 K und unser Minimum wäre etwa 281 K (Kelvin = Celsius + 273). Vergleichen Sie das mit den anderen Planeten.

Ich habe ein Diagramm erstellt, das ich hier leider nicht einfügen kann. Es zeigt, dass der Planet für eine Oberflächentemperatur von 295 K nicht viel näher sein muss als wir. Relativ ist das. Ungefähr 0,975 AE vom Stern entfernt. Um eine Oberflächentemperatur von 281 K zu erreichen, müsste der Abstand zum Stern 1,05 AE betragen. Dies vernachlässigt übrigens die unterschiedlichen Ebenen der Land / See-Absorption.

Wenn also die Erdumlaufbahn eine Exzentrizität von etwa 0,35 hätte, könnte sie einige gemäßigte Jahreszeiten haben.

Ich hoffe das hilft.

Hinweis: Ich habe diesen Exzentrizitätsrechner aus Gründen der Genauigkeit und der Zeit verwendet. Ich wäre dennoch verpflichtet, wenn jemand meine Gesamtberechnungen auf diese Antwort überprüfen könnte.