长夜:维斯特洛气候的建模
科普物理
2019-04-01 v1 地球与行星天体物理
摘要
许多先前作者试图为维斯特洛的气候寻找解释,其特征是总体温和、类似地球的气候,被相隔数千年、极长且寒冷的冬季所打断。已提出的一种解释是,该行星以 Sitnikov 构型运行:两颗等质量恒星(或一颗恒星与一个黑洞)在略微偏心的轨道上相互绕转,而行星沿通过质心、垂直于主星轨道平面的直线运动(Freistetter & Grützbauch 2018)。我们修改了一个中等复杂度的 GCM(通用环流模式),以纳入此类轨道的影响,并将其积分数千年,以确定这样的轨道能否 a) 适宜居住,以及 b) 解释维斯特洛居民观测到的气候变异,包括双星和星-黑洞两种构型。虽然低主星偏心率且初始条件仅允许偏离黄道面微小位移的构型是宜居的,但这些轨道过于稳定,无法解释维斯特洛气候。我们发现,虽然具有更多有界混沌的轨道能够产生类似维斯特洛长夜的罕见异常漫长而寒冷的冬季,但在正常轨道时间尺度上入射恒星通量的巨大变化应使这些行星不宜居住。我们注意到,在行星或质心周围存在轨道巨型结构,可在穿越主星轨道平面时遮挡部分阳光,从而维持维斯特洛的宜居性。虽然我们发现有界混沌的 Sitnikov 轨道是维斯特洛长夜的可行解释,但我们提出,行星自转轴倾角或半长轴的混沌变化(可能由邻近行星或恒星的力矩引起)可能比 Sitnikov 轨道更为现实的解释。
引用
@article{arxiv.1903.12195,
title = {The Long Night: Modeling the Climate of Westeros},
author = {Adiv Paradise and Alysa Obertas and Anna O'Grady and Matthew Young},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.12195},
year = {2019}
}
备注
11 pages, 7 figures; submitted to Acta Prima Aprilia