Синий, но темнее

Небо Земли голубое из-за рэлеевского рассеяния . Рэлеевское рассеяние перенаправляет под углом процент падающего света через газ. Процент отраженного света пропорционален$1/\lambda^4$, где лямбда — длина волны. То есть чем короче длина волны, тем больше света отражается. Фиолетовый свет больше всего отражается в процентном отношении, но фиолетовая часть видимого спектра невелика. Итак, синий свет является следующим по степени отражения, и, поскольку эта часть видимого спектра велика, небо голубое.

Для вашей атмосферы процентное содержание кислорода и аргона выше, но процентное содержание азота ниже. Из таблицы 1 Шардананда и Рао, 1977 г. приведено сравнение сечения рассеяния (в$10^{-27}\text{ cm}^{-2}$) для различных атмосферных газов на определенных длинах волн (по оси абсцисс, в ангстремах):

Molecule       6328    5145    4880    4579    3638
O2             2.06    4.88    6.50    8.39   20.03
N2             2.24    5.61    7.26   10.38   23.82
Ar             2.08    5.46    7.24   10.13   23.00

CO2            7.28   17.25   23.00   29.60   70.70
CH4            5.26   12.44   16.59   21.40   51.10

Обратите внимание, насколько похожи друг на друга кислород, азот и аргон по сравнению с углекислым газом или метаном. Относительная скорость, с которой различные длины волн света рассеиваются вашей атмосферой, будет почти такой же, как на Земле, поэтому цвет неба будет почти таким же, как на Земле.

Ваша звезда будет излучать свет в спектре, очень похожем на спектр нашего Солнца, поэтому длины волн с наибольшей величиной будут находиться в синем диапазоне, как и у нашего Солнца. Подробнее см. здесь .

Последним фактором является масса столба воздуха. Доля света, как поглощаемого атмосферой, так и рассеянного по ролею, зависит от количества молекул воздуха, с которыми сталкивается световая волна, когда она проходит в атмосферу. Без того, чтобы вы указали поверхностную гравитацию, я не могу точно рассчитать массу столба воздуха, но, исходя из вашего давления и плотности, масса столба воздуха примерно в 10 раз больше массы на Земле. Следовательно, свет с гораздо большей вероятностью будет поглощаться или рассеиваться.

Это сделает небо более темным оттенком синего. Но обратите внимание, из-за того же спектра излучения солнца и тех же коэффициентов рассеяния это не означает, что меняется оттенок синего, а только яркость синего. Синий цвет будет того же оттенка, но темнее.

Он останется синим.

Но какой синий? Как уже говорилось, релеевское рассеяние будет решающим фактором для цвета неба . Поскольку ваша атмосфера имеет больший объем и плотность, больше углекислого газа >> больше рассеяния и больше рассеяния для более коротких длин волн.

Бумага о цвете неба , она больше о нашем небе и о том, как меняется цвет с заходом солнца. Но понять это можно.

Таким образом, длина волны синего света будет смещена примерно к 450-480 нм, что превращает синий в бледно-голубой. Сколько света попадает на поверхность? Это зависит от вас, но это также повлияет на то, насколько темным будет ваш синий цвет.

Но было бы намного лучше, если бы мы сделали вашу плотность более соответствующей атмосферному давлению 17 атм >> примерно в два раза по вашему выбору. Это дало бы нам розоватое небо или желтое с большим количеством пыли.