¿Puede ser diferente la duración media del día y de la noche de un planeta?

Question

En un momento de "Marvel's Agents of S.H.I.E.L.D.", algunos agentes se encuentran en un planeta en el que el día, definido como el periodo de tiempo en el que el sol brilla en el planeta, ocurre sólo una vez cada 18 años durante un par de horas.

¿Es un escenario plausible? ¿Puede la duración del día y de la noche ser drásticamente diferente para un planeta determinado?

Por favor, no tenga miedo de ser técnico en su respuesta.

EDITAR: (Tras la respuesta de Rob)

En este hipotético planeta, la "conservación de las horas de luz", como él la llamó, parece violarse. En otras palabras, en la Tierra, cuando hay días largos en un lugar específico de la atmósfera del norte, esto se compensa con noches largas en un lugar correspondiente de la atmósfera del sur. En el planeta en cuestión, las noches largas/días cortos parecen ser el caso de todo el planeta.

Answer 1

Depende de lo que se entienda por día y noche. El día y la noche no tienen la misma duración ahora, donde vivo en la latitud 53N. La inclinación del eje de rotación de la Tierra con respecto al plano de la eclíptica hace que esto sea generalmente cierto.

La situación que describes tendría que ser bastante más extrema. Si el planeta estuviera en una altamente órbita excéntrica y tenía una inclinación muy grande (cerca de 90 grados) de su eje de rotación con respecto a su plano orbital y la inclinación era tal que un polo de rotación apuntaba "hacia" la estrella y se refería a la cantidad de "día" que experimentaba un observado en el frente a polo, entonces se podría arreglar. Sin embargo, hay que tener en cuenta que existe una especie de "conservación de las horas de luz", ya que un observador en el otro polo de rotación experimentaría una luz diurna casi continua (aunque en una órbita muy excéntrica, la luz diurna sería muy tenue durante la mayor parte del año del planeta) con un breve período de oscuridad.

Answer 2

Sé que podría ocurrir lo contrario. Hay un viejo libro llamado "Night Fall" sobre un planeta que tenía tres estrellas. Como siempre había una estrella brillando en todos los lados nunca se oscurecía. Aproximadamente cada 500 años todo se alinea de manera que todas las estrellas están en un lado. Entonces, al girar el planeta en su giro normal, llegaba la caída de la noche por primera vez que nadie había visto. Podría ocurrir lo contrario, pero creo que tendrían que confluir muchas más cosas y de forma diferente. Sé que tendría que involucrar a otros cuerpos (planetas o lunas) lo contrario de múltiples estrellas. O tal vez sea algo tan simple como un planeta oscuro que no tiene estrella y cada 18 años algún otro cuerpo celeste lo ilumina desde la distancia.

Answer 3

Si el planeta gira alrededor de alguna estrella, al menos en algún lugar en la superficie de este planeta va a ser un día, o bien algún otro cuerpo celeste está cubriendo la luz de la estrella.

Si la velocidad de rotación del planeta está dispuesta de tal manera que mientras está viajando alrededor de la estrella un lado del planeta está siempre orientado hacia la estrella, y el otro lado está siempre orientado hacia el otro lado, entonces podemos decir que en ese otro lado habrá una noche todo el año, año tras año.

Así, inclinando inteligentemente el planeta y disponiendo su velocidad de rotación en torno a sí mismo y en torno a la estrella se puede conseguir que haya un día sólo de varias horas en 18 años en algún punto preciso de la superficie del planeta pero en todos los demás lugares de ese planeta será de noche a esa hora y viceversa.

Si añades otro cuerpo celeste a la ecuación (como dos lunas enormes, como en la serie), puedes conseguirlo para partes más grandes del planeta (como en la primera película de Riddick "Pitch Black"), pero siempre habrá al menos algunas partes que estén bajo la luz del sol o estamos hablando de una sombra enormemente grande de algo más grande que el propio planeta.

Answer 4

Un escenario en el que un planeta podría tener una noche mucho más larga que el día sería el caso si estuviera en una órbita elíptica grande con un compañero grande, y estuviera además bloqueado tidalmente a ese compañero. Si el planeta en cuestión avanzar en su periapsis en paralelo con su año, entonces el planeta podría tener un largo período de estar alejado de su compañera, durante el cual un lado del planeta está orientado hacia el sol (y puede estar en la sombra de la compañera), y un corto período durante el cual gira y recibe algo de luz solar en el "lado lejano" de la compañera.

Esto sería una exageración Órbita de Molniya , casi siempre eclipsado por la gran usualmente- inferior compañero al que es bloqueado tidalmente . Kepler nos ha enseñado que el planeta permanecerá en la posición distante, en la sombra de la compañera, y pasará muy rápidamente por el ábside.

Con las masas implicadas, preferiría llamar "luna" a su "planeta", pero es una cuestión semántica, sobre todo si tenemos en cuenta que un primario preferible para tal situación sería extraordinariamente poco denso, para ser más grande y proyectar una sombra mayor. Las lunas pueden ser muy hospitalario a la vida.

Answer 5

Tomemos como definición de día la del amanecer al atardecer, es decir, todo el tiempo que cualquier parte del astro es visible desde el punto del planeta.

Dado que el diámetro de la estrella es mayor que el del planeta, hay algo más de día que de noche. (Dibuja las dos líneas que son tangentes a 2 círculos, uno mayor y otro menor, exteriores entre sí). Cuanto más cerca esté el planeta de la estrella, mayor será el efecto.

Si la estrella fuera más pequeña que el planeta, como un planeta orbitando una estrella de neutrones (con un diámetro de sólo 20 km), entonces geométricamente la noche sería más que el día. Así que un planeta muy grande orbitando muy cerca de una estrella muy compacta maximizaría la noche. PSR J1719-1438 b es unas 1000 veces el radio de su estrella de neutrones y orbita a una distancia inferior a 1 radio solar.