Что нужно, чтобы небо оставалось полностью фиолетовым или фиолетовым в дневное время? [дубликат]

Решение рэлеевского рассеяния

Ваш шанс заставить его работать естественным образом — принять фиолетовый (чистый спектральный цвет) вместо фиолетового (смесь красного и синего).

Поскольку у него более короткая длина волны, чем у синего, он будет сильнее рассеян по Рэлею, чем синий. Итак, ваша задача состоит в том, чтобы сделать интенсивность фиолетового в спектре света вашей звезды выше, чем интенсивность синего. Сделать это достаточно просто: достаточно поднять температуру звезды на 700-1000К выше солнечной.

У вас будут некоторые побочные эффекты со звездой горячее Солнца, поэтому вам, вероятно, понадобятся:

• более плотная атмосфера (хорошо, более средняя, ​​чтобы рассеивать этот свет. Будьте осторожны с парниковым эффектом) и
• приличное планетарное магнитное поле - хорошо, теперь у вас может быть немного фиолетового ночью и в более протяженных полярных сияниях (у вас также будет немного зеленого, если у вас есть состав атмосферы, подобный Земле) (изображение найдено с помощью поиска картинок google, оригинальный источник , зачислено Брэду Голдпейнту, по-видимому, вы можете купить его в высоком разрешении или распечатать здесь - я не аффилирован).

---

Кстати... ммм... "визуальное восприятие находится в глазах смотрящего" - что может быть более разумным для зеленого/синего, чем для фиолетового. Посмотрите, некоторые говорят, что небо на Земле на самом деле фиолетовое , мы просто видим его голубым из-за спектральной чувствительности красителей, которые используют наши клетки сетчатки.

Но если это так, то почему небо не фиолетовое? Конечно, синий свет рассеивается больше, чем красный или зеленый, но фиолетовый свет имеет еще более короткую длину волны, поэтому фиолетовый должен рассеиваться больше, чем синий. Разве небо не должно казаться фиолетовым или, по крайней мере, фиолетово-голубым? Оказывается, наше небо фиолетовое, но оно кажется голубым из-за того, как работают наши глаза.
...
Однако мы не видим зеленоватого оттенка из-за фиолетового света неба. Фиолетовый больше всего рассеивается земной атмосферой, но синие колбочки в наших глазах не так чувствительны к нему. Хотя наши красные колбочки плохо видят синий или фиолетовый свет, они немного более чувствительны к фиолетовому, чем наши зеленые колбочки. Если бы рассеивались только волны фиолетового цвета, то мы бы видели фиолетовый свет с красноватым оттенком. Но когда вы объединяете синий и фиолетовый свет неба, зеленоватый оттенок синего и красноватый оттенок фиолетового становятся примерно одинаковыми и размываются. Итак, мы видим бледно-голубое небо.

Решение с цветной атмосферой

Пурпурные аэрозоли - немногое из того, что может долго оставаться в атмосфере, по крайней мере, не в земных условиях.

Что мы можем использовать/махать рукой:

1. более высокая температура окружающей среды и высокая концентрация пурпурных элементов/веществ в атмосфере – например, йода (тройная точка – где пары могут сосуществовать с жидкой/твердой формой – при 113,5°C. Немного жарко, но при высоком атмосферном давлении все же может привести к жизни планеты - гало - термофилы не невозможны)

2. эндемичный материал пурпурного цвета биогенетического происхождения — как некоторые споры или пыльца формы жизни (или более), которая является эндемичной на планете. Вероятно, потребуется близость к круговой орбите вокруг звезды и низкий наклон планеты, чтобы исключить сильные сезонные колебания (которые могут поставить паузу в жизни поколения фиолетового чего-то).

3. в океанском мире они назовут «небом» поверхность воды — есть много веществ, которые имеют фиолетовый цвет в растворе, но плохая новость в том, что свет не проникает слишком глубоко в океан)

4. Я бы не стал ставить на то , что вулканы являются источником пурпурных аэрозолей, по крайней мере, не для создания долгоживущей фиолетовой дымки на всей планете в атмосфере.

Наконец, в качестве ироничной альтернативы, это может быть планета, население которой так сильно любило Принца, что они геоинженерировали погоду своей планеты в виде вечного Пурпурного Дождя .

Цвет неба на Земле голубой из-за рэлеевского рассеяния . Это означает, что если входящий свет в основном фиолетовый, вы не получите пурпурного неба.

Теперь... не обязательно все потеряно. У Марса красноватое небо из-за большого количества красноватой воздушной пыли. Если бы вы могли найти способ, чтобы атмосфера вашего мира содержала значительное количество переносимой по воздуху пурпурной пыли, у вас было бы фиолетовое небо.

Короткий ответ.

Возможно, у звезд, излучающих больше фиолетового света, чем у Солнца, есть обитаемые планеты, где дневное небо может быть более фиолетовым, чем голубым.

Звезда обитаемого палнета может иметь кольцо из частиц пыли, которые поглощают ультрафиолетовый свет звезды и переизлучают его в виде фиолетового света, что, возможно, окрашивает дневное небо в более фиолетовый цвет, чем небо Земли.

Пригодная для жизни планета в другой звездной системе, возможно, имеет кольцо пыли, и эта пыль, возможно, нагревается звездой и излучает фиолетовый свет, который, возможно, окрашивает дневное небо планеты в более фиолетовый цвет, чем небо Земли.

На обитаемой планете в атмосфере должно быть немного пыли, и если эта пыль пурпурного цвета, она может отражать достаточно света, чтобы, возможно, дневное небо выглядело более фиолетовым, чем земное.

Звезда и планета могут проходить через туманность, и эта туманность может отражать звездный свет от звезды на планету. Но кажется невероятным, что туманность может быть достаточно яркой, чтобы изменить цвет ночного неба, не говоря уже о дневном небе.

Планета, пригодная для жизни некоторых форм жизни, возможно, даже для форм жизни с такими же потребностями, как у людей, могла бы иметь более тонкую атмосферу, которая, как и атмосфера Земли на больших высотах, была гораздо более глубокого синего, возможно, пурпурно-синего цвета.

Длинный ответ:

Часть первая из семи: звезда, излучающая больше фиолетового света.

Адриан Коломитчи предположил, что фиолетовое небо могло появиться из-за наличия звезды, которая излучала гораздо больше фиолетового света, чем Солнце, в результате чего фиолетовый свет рассеивался во всех направлениях частицами воздуха, и небо казалось фиолетовым, а не голубым.

Поскольку у него более короткая длина волны, чем у синего, он будет сильнее рассеян по Рэлею, чем синий. Итак, ваша задача состоит в том, чтобы сделать интенсивность фиолетового в спектре света вашей звезды выше, чем интенсивность синего. Сделать это достаточно просто: достаточно поднять температуру звезды на 700-1000К выше солнечной.

Солнце — звезда типа G2V с температурой поверхности 5772 градуса по Кельвину. Таким образом, сделав звезду на 700–1000 градусов К горячее Солнца, мы получим температуру ее поверхности в диапазоне от 6 472 до 6 772 градусов К.

Звезды спектрального класса F6V в 1,16 раза больше массы Солнца и имеют температуру поверхности около 6400 К, в то время как звезды спектрального класса F5V имеют массу в 1,20 раза больше массы Солнца и температуру поверхности около 6545 К. Звезды спектрального класса F4V имеют в 1,23 раза большую массу. масса Солнца и температура поверхности около 6690 К, в то время как звезды спектрального класса F2V имеют массу Солнца в 1,31 раза и температуру поверхности около 7040 К.

https://en.wikipedia.org/wiki/F-type_main-sequence_star

Таким образом, согласно предложению Адриана Коломитчи, звезда в этом диапазоне должна иметь подходящую температуру поверхности, чтобы излучать больше фиолетового света, чем синего, и, таким образом, небо планеты кажется фиолетовым, а не голубым.

Земля возникла около 4,6 миллиарда лет назад, и у нее не было богатой кислородом атмосферы, которой могли дышать люди и формы жизни с аналогичными потребностями, примерно до 500–600 миллионов лет назад, то есть через 4 миллиарда лет после образования планеты.

Если история требует, чтобы планета была пригодна для жизни людей или форм жизни с аналогичными требованиями, то планете потребовались бы миллиарды лет, чтобы стать для них обитаемыми. И звезда должна будет оставаться на главной последовательности с довольно стабильной светимостью в течение этих миллиардов лет. Таким образом, звезда должна иметь такой спектральный класс, который сможет оставаться на главной последовательности в течение достаточного количества миллиардов лет.

[Если, конечно, в истории некая развитая цивилизация терраформировала планету некоторое время назад, создав на ней пригодную для дыхания атмосферу до того, как планета развила ее естественным образом}

Кто-то возразил, что звезда, достаточно горячая, чтобы излучать столько фиолетового света, не продержится на главной последовательности достаточно долго, чтобы стать пригодной для жизни, и Адриан Коломитчи сказал, что звезда с массой в 1,2 раза больше солнечной (F5V согласно таблице) длиться 6,34 миллиарда лет, что было бы достаточно долго.

Единственное научное исследование о планетарной обитаемости для людей (и бенгов с такими же требованиями) в частности, вместо жидкой воды, использующей жизнь в целом, — Habitable Planets for Man , Stephen H. Dole, 1964.

На странице 68 Доул говорит:

Единственными звездами, которые соответствуют требованию стабильности в течение как минимум 3 миллиардов лет, являются звезды главной последовательности с массой менее примерно 1,4 массы Солнца — спектральные типы F2 и меньше, — хотя связь между массой и временем пребывания на главной последовательность, вероятно, неизвестна с большой точностью и может быть пересмотрена в будущем (см. рис. 25).

Отмечу, что Доул говорит, что звезда со временем жизни на главной последовательности 3 миллиарда лет будет иметь массу в 1,4 раза больше массы Солнца и будет звездой типа F2V. Но в таблице в Википедии (в которой не указано время жизни звезд) звезда с массой, в 1,4 раза превышающей массу Солнца, указана как F0V, а звезда с массой в 1,31 раза больше массы Солнца указана как F2V.

Любой писатель, желающий сделать звезду обитаемого мира как можно более горячей и яркой, должен исследовать это несоответствие и найти последнюю информацию о том, как долго звезды разных спектральных классов остаются на главной последовательности.

Таким образом, кажется возможным, что звезда спектрального класса главной последовательности, менее массивная, чем F0 или F2, может оставаться на главной последовательности в течение по крайней мере 3 миллиардов лет и, таким образом, возможно, иметь планету, которая уже стала пригодной для жизни людей (или имеет аналогичные экологические требования).

Но некоторые ученые не думают, что звезды спектрального класса F могут иметь обитаемые планеты. Они думают, что их повышенный ультрафиолетовый свет может препятствовать развитию жизни или убивать жизнь после того, как она разовьется. И они думают, что, поскольку звезда класса F проводит меньше времени на главной последовательности, она будет нагреваться быстрее, чем звезда класса G, и, таким образом, ее околозвездная обитаемая зона будет мигрировать наружу от нее быстрее, что может означать, что планеты не будут тратить достаточно времени. время пребывания в обитаемых зонах звезд класса F.

Вот ссылки на несколько обсуждений потенциальной обитаемости планет, вращающихся вокруг звезд спектрального класса F.

https://www.space.com/25716-alien-life-hotter-stars.html

https://www.centauri-dreams.org/2014/03/27/habitability-the-case-for-f-class-stars/

https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/abs/habitability-around-ftype-stars/81D15083AD92F0812773776298681905

https://www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140325133544.htm

Так что у писателя, который хочет придать обитаемой планете фиолетовое или фиолетовое небо, будет проблема с тем, чтобы сделать звезду более горячей и излучающей больше фиолетового излучения, чем синего. Некоторые более осторожные авторы, возможно, захотят не размещать пригодные для жизни планеты на орбите вокруг звезд класса F, а другие могут захотеть использовать только менее массивные и более холодные звезды класса F.

Часть вторая: звезда с кольцом пыли.

Я отмечаю, что если звезда в системе окажется окруженной кольцами пыли, эта пыль может поглощать ультрафиолетовое излучение и переизлучаться в виде фиолетового излучения. Возможно, это может увеличить количество фиолетового излучения, которое планета получает от своей звезды.

Часть третья: Планета с кольцом пыли.

И не исключено, что планета может иметь вокруг себя кольцо из частиц. И, возможно, частицы поглощают ультрафиолетовое излучение звезды, а затем испускают фиолетовое излучение, что увеличивает количество фиолетового излучения, получаемого планетой.

Часть четвертая: Планета с фиолетовой пылью в атмосфере.

И, возможно, в атмосфере этой планеты есть пыль, как и у всех земноподобных планет, и, возможно, вся эта пыль окрашена в фиолетовый цвет и, таким образом, отражает фиолетовый свет в небо. И, возможно, это могло бы увеличить количество фиолетового света в небе планеты.

Часть пятая: Планета, путешествующая через туманность.

И, возможно, звездная система путешествует через туманность.

И, возможно, эта туманность очень похожа на туманность из научно-фантастического фильма или телешоу: она толстая, непрозрачная и отражает много разноцветного света. И, возможно, эта туманность имеет светлый цвет. Так что небо планеты может выглядеть пурпурным ночью, а многие даже днем, если свет, отраженный от туманности, достаточно ярок.

Но туманности в кино и на телевидении нереалистичны. Они основаны на астрономических фотографиях, на которых видны плотные, непрозрачные коларовые туманности. И, несмотря на старую поговорку, эти астрономические фотографии лгут. По крайней мере, эти фотографии вводят в заблуждение людей, которые не понимают, что они сделаны с многочасовой выдержкой, хотя телескопы постоянно поворачиваются, чтобы удерживать туманности в поле зрения.

Человеческий глаз обычно обрабатывает от 10 до 12 изображений в секунду. Таким образом, каждое изображение, которое вы видите, имеет уровень яркости света, который накапливается всего за время экспонирования от 0,083333 до 0,1 секунды.

В часе 3600 секунд. Таким образом, фотография, выставленная в течение часа, получит примерно от 36 000 до 43 200 света на каждый элемент изображения, чем человеческий глаз, смотрящий на то же изображение, получит одно изображение. Таким образом, астрономическая фотография туманности, экспонированная в течение нескольких часов, получит в сто тысяч раз больше света, чем вы увидите на каждом изображении туманности через тот же телескоп.

Туманности, наблюдаемые человеческим глазом в телескоп, очень нечеткие, почти прозрачные и бледные. Они совсем не похожи на фотографии туманностей, экспонируемых в течение нескольких часов.

Таким образом, если вымышленная солнечная система находится близко к туманности, туманность будет видна ночью как бледное и нежное чудо, но, вероятно, она не будет достаточно яркой, чтобы осветить ночное небо от черного до фиолетового. А поскольку дневной свет на планете был бы в десятки или сотни тысяч раз ярче, света туманности, вероятно, было бы недостаточно, чтобы изменить цвет дневного неба.

Часть шестая: Планета с более разреженной атмосферой, чем Земля.

Если вы посмотрите на небо в ясный день, то увидите, что оно светлее и бледнее у горизонта и становится все ярче и голубее выше в небе, пока не станет совсем голубым в зените. Это потому, что когда вы смотрите в сторону горизонта, вы смотрите сквозь толщу воздуха на большее расстояние, которое больше рассеивает солнечный свет. Но с высотой воздух становится разреженнее. Итак, если вы посмотрите прямо вверх, вы увидите тонкий слой самого плотного воздуха, затем тонкий слой чуть менее плотного воздуха, затем тонкий слой еще менее плотного воздуха и так далее. Общее количество воздуха, которое вы видите, рассеивая солнечный свет над вами, меньше, чем когда вы смотрите горизонтально к горизонту.

Снимки, сделанные на вершине Эвереста, показывают голубое небо низко у горизонта и все более и более темное небо над горизонтом. На вершине Эвереста более половины атмосферы, рассеивающей свет, находится внизу, а не вверху.

Пик Эвереста имеет высоту 8 848,86 метра или 29 031,7 фута над уровнем моря. И небо отсюда кажется более темным и черным, чем с более низких высот. Думаю, некоторые люди могли бы сказать, что небо с вершины Эвереста кажется более фиолетовым.

Вершины Эвереста и некоторых других самых высоких гор в мире находятся в том, что альпинисты называют «зоной смерти», на высоте около 8000 метров или 26 246,72 фута.

Большинство альпинистов в зоне смерти дышат кислородом в баллонах, и большинство из них начинают использовать кислород в баллонах намного ниже зоны смерти. И даже при использовании кислородных баллонов многие альпинисты страдают от разреженного воздуха на высоких вершинах.

Люди, рожденные на больших высотах, могут подняться выше без кислородных баллонов, чем люди, рожденные на уровне моря. Люди с высокогорного Тибетского нагорья и высокогорных Анд наиболее терпимы к низкому уровню кислорода. И люди могут научиться дышать все более и более разреженным воздухом, готовясь к жизни и работе в самых больших городах и деревнях мира и к восхождению на высокие горы.

На самом деле, некоторые альпинисты совершили фантастический подъем на вершину Эвереста без кислородных баллонов и еще более фантастический подвиг, благополучно спустившись с горы без кислородных баллонов, несмотря на свою усталость.

Но у людей, пытающихся подняться на Эверест без кислородных баллонов, процент выживаемости намного ниже, чем у тех, кто пытается подняться с кислородом в баллонах, а показатель выживаемости тех, кто использует кислород в баллонах, сам по себе не очень хороший.

Это наводит меня на мысль, что если группа людей с Земли поселится на планете с немного более тонкой атмосферой, их потомки будут постепенно адаптироваться в течение поколений, чтобы функционировать там так же хорошо, как и мы на Земле. И если через много поколений некоторые из их потомков поселились на планете с еще менее плотной атмосферой, они через много поколений приспособились бы функционировать там так же хорошо, как и мы на Земле.

Таким образом, после заселения множества последовательных планет с несколько менее плотной атмосферой и затрат нескольких поколений на каждую планету на адаптацию, группа потомков человека, возможно, сможет заселить планету, где типичная плотность атмосферы будет аналогична той, что была на пике Эверест, и где небо было темнее, чем на Земле, темно-синего или, может быть, темно-багрового синего цвета.

Насекомые могут летать и летать на очень большой высоте. В 2008 году колония шмелей была обнаружена на горе Эверест на высоте более 5 600 метров (18 400 футов) над уровнем моря, что является самой высокой известной высотой для насекомых. В последующих испытаниях некоторые пчелы все еще могли летать в полетной камере, которая воссоздавала более разреженный воздух на высоте 9000 метров (30 000 футов) [12].

Воздушный шар - это термин, используемый для механического кайтинга [13] [14], который многие пауки, особенно мелкие виды, такие как Erigone atra, [15], а также некоторые клещи и некоторые гусеницы используют для рассеивания по воздуху. Некоторые пауки были обнаружены с помощью аэростатов для сбора атмосферных данных на высоте чуть менее 5 км (16000 футов) над уровнем моря.[16] Это самый распространенный способ пауков заселить изолированные острова и горные вершины.[17][18]

Было зарегистрировано, что некоторые птицы летают выше 8000 метров или 26 246,72 футов.

К ним относятся альпийские галки на высоте 8 000 метров (26 500 футов) на Эвересте, лебеди-кликуны на высоте 8 200 метров (27 000 футов) над Северной Ирландией, горные гуси на высоте 8 800 метров (29 000 футов), обыкновенный журавль на высоте 10 000 метров (33 000 футов). над Гималаями и Стервятник Руппеля на высоте 11 300 метров (37 100 футов).

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_birds_by_flight_heights

Так птицы, многоклеточные животные, которым для жизни необходим кислород, способны летать примерно на пике Эвереста, где небо гораздо темнее, чем на уровне моря. Так что инопланетные формы жизни должны уметь приспосабливаться к планете, где атмосфера разреженная, как на вершине Эвереста, а небо намного темнее, чем у морских обитателей на Земле.

Часть седьмая: Заключение.

Очевидно, кто-то мог бы попробовать комбинацию нескольких из предложенных способов, чтобы сделать дневное небо планеты более фиолетовым или лиловым, чем небо Земли.

Я отмечаю, что такая планета могла бы быть примерно такой же пригодной для жизни для землян, как Земля, за исключением того, что планета имеет гораздо более тонкую атмосферу, чем Земля. Такой мир может сильно отличаться от миров с пурпурным небом по другим причинам.

И я мог бы представить себе историю, в которой кто-то прибывает из мира с пурпурным небом, потому что его звезда излучает больше фиолетового света, чем Солнце, и они терпят крушение на какой-то неизведанной планете. Они видят через обзорный экран или иллюминатор, что планета имеет багряное небо, как и их родной мир, и предполагают, что атмосфера на ней похожа на домашнюю.

Поэтому они выходят из шлюза, не проверяя атмосферу, и хватают ртом воздух, потому что это мир, где небо кажется пурпурным, потому что воздух намного тоньше, чем на их родной планете.