Un article sur ce sujet vient de paraître: Les états climatiques multiples des exoplanètes habitables: le rôle de l'obliquité et de l'irradiance.

En cas d'obliquité à 90 °, l'été et l'hiver apparaissent avec le jour et la nuit, respectivement. Cela signifie qu'en été, un hémisphère fait complètement face au soleil avec une lumière du jour 24h / 24, provoquant des étés extrêmement chauds. Les températures en hiver dépendent beaucoup de l'hémisphère. Dans l'hémisphère sud, les océans sont prédominants par rapport aux continents, avoir un albédo très bas permet de stocker la chaleur en été. Ainsi, les hivers dans l'hémisphère sud sont encore chauds. Au contraire, l'hémisphère nord devient plutôt froid en hiver en raison du faible stockage de chaleur dans les océans.

La région de l'équateur est la région la plus froide de la planète, car cette région a le plus faible rayonnement solaire entrant (Fig . 1a, b). Cela pourrait conduire à la formation de glace de mer autour de la région de l'équateur et fournit une hypothèse alternative à Snowball Earth ( Williams, 2008): l'hypothèse de haute obliquité, de glace de basse latitude, de forte saisonnalité (HOLIST) pour les pré- Glaciation édiacarienne.

Les pôles chauds et l'équateur froid modifient considérablement les jets dominants. Le mécanisme peut être expliqué par l'équation du vent thermique: $$ p \ dfrac {\ partial u_g} {\ partial p} = \ dfrac {R} {f} \ dfrac {\ partial T} {\ partial y} ~~, $$ où $ p $ est la pression, $ u_g $ le vent zonal géostrophique, $ R $ la constante de gaz spécifique pour l'air, $ f $ le paramètre de Coriolis, $ T $ la température et $ y $ la distance méridienne en mètres . L'équation du vent thermique montre que le changement vertical du vent zonal est proportionnel au gradient de température méridien. Ainsi, le changement de signe du gradient de température méridien provoque un changement de signe du vent zonal. Cela signifie que les jets dominants se transforment en vents d'est en raison du gradient de température méridienne inverse (Fig. 1c, d).

Cependant, le climat dépend également de l'état initial de la planète, c'est-à-dire que plusieurs états climatiques sont possibles pour les mêmes paramètres. En cas d'obliquité à 90 °, il existe un état dit "Cryoplanète non plafonnée" ou "Aquaplanet" (pour plus de détails, voir Kilic et al., 2017). Une cryoplanète non plafonnée a de vastes zones de glace de mer autour de l'équateur et un océan ouvert permanent aux latitudes plus élevées. Ce type de climat possède une circulation atmosphérique méridienne inconnue auparavant qui n'est ni une cellule thermiquement directe ni indirecte mais plutôt une superposition des deux types de cellules (Fig. 1e).

Figure 1: Cryoplanète non plafonnée (colonne de gauche) et l'Aquaplanet (colonne de droite) pour une planète avec une obliquité de 90 ° en été sud: (a), (b) température de l'air moyenne zonale, (c), (d) la fonction du flux de masse (couleur, positive pour le renversement dans le sens des aiguilles d'une montre) et le vent zonal moyen zonal (contour, positif pour les vents d'ouest), et (e), (f) le flux d'énergie vers le pôle pour le tourbillon et la contribution moyenne, le total le flux d'énergie et le flux de chaleur méridienne dans l'océan. Remarque: la figure montre une configuration d'aquaplanet, c'est-à-dire que les continents ont été négligés.

Trop d'inclinaison provoquera des saisons extrêmes, ce qui conduira à un climat extrême. Pour une planète avec une inclinaison de 90 ° - c'est-à-dire couchée sur le côté - les cercles arctique et antarctique coïncident avec l'équateur, et il n'y a ni zone tropicale ni zone tempérée. Les saisons sont vraiment extrêmes; sur près de la moitié de la planète, le Soleil ne se coucherait jamais pendant l'été et ne se lèverait jamais pendant l'hiver. Ce n'est qu'au printemps et à l'automne, quand il brillait de côté, que le soleil se lèverait et se coucherait comme nous en avons l'habitude. (World-Building - Par: Stephen Gillett)

En substance, les conditions météorologiques alternaient d'une saison à l'autre de relativement normales, comme tous les côtés de la planète recevoir une lumière égale à extrêmement féroce (équivalente à celle d'une planète verrouillée par les marées); cependant, en raison de la rotation de la planète, l ' effet coriolis serait toujours présent.

Modèles météorologiques d'une planète verrouillée par les marées - Dans la zone crépusculaire, il y aurait des tempêtes de vent extrêmement violentes et constantes alors que l'air froid plus lourd se précipitait du côté obscur pour déplacer l'air plus léger réchauffé par le soleil.
- De plus, les modèles de vent s'alignaient généralement vers et loin de la zone crépusculaire.

Pour les besoins de la discussion, disons que "l'hiver", c'est quand le pôle Sud fait face au soleil. En hiver, le pôle Sud dégelerait complètement et le pôle Nord gelerait complètement. Au printemps, les deux pôles seraient dans la zone crépusculaire avec un pôle commençant à refroidir alors que l'autre commence à dégeler. Pendant l'été, exactement le contraire se produirait. Le pôle Nord fondrait et le pôle Sud gèlerait, et ainsi de suite.

Le gel et le dégel répétés des océans auraient certainement un effet profond sur le climat, refroidissant peut-être de façon permanente la planète car l ' albédo (coefficient de réflexion) de la glace est bien supérieur à celui de l'eau. À tout le moins, cela affecterait fortement les courants océaniques et aériens qui jouent un rôle majeur dans les conditions météorologiques.