Цвет неба на планете с атмосферой, состоящей в основном из азота

Планета размером примерно 70% от размера Земли с поверхностным давлением около 0,25 бар на уровне моря. Атмосфера состоит из следующих газов:

  • Азот (98%)
  • Кислород (1,5%)
  • Монооксид и диоксид углерода (0,5%).

Планета вращается вокруг красного карлика на внешней границе обитаемой зоны со средней температурой поверхности от -50°C до 0°C.

Мои вопросы:

  • Каким будет небо на этой планете для наблюдателя, находящегося на уровне моря, во время а) полудня и б) восхода/заката или заката?

  • Как выглядела бы атмосфера планеты при наблюдении с орбиты?

Просто примечание: кислород — очень реактивный газ, а угарный газ сам по себе не дурак. Эти газы не могут просто «существовать» в атмосфере — должен быть какой-то процесс, который постоянно их пополняет, иначе они найдут, с чем реагировать, и исчезнут. Не говоря уже о том, что окись углерода горюча: кислород будет соединяться с окисью углерода, давая углекислый газ.

Ответы (5)

Поскольку ваша планета вращается вокруг красного карлика, свет, падающий на нее от Солнца, будет в основном красным. А поскольку его атмосфера довольно тонкая, свет не будет так сильно рассеиваться, и небо будет казаться довольно темным даже днем. Любые частицы, взвешенные в атмосфере вашей планеты, также будут влиять на то, как рассеивается свет и, следовательно, на цвет неба.

Я не могу претендовать на 100% уверенность в том, как будет выглядеть небо этой планеты, но, основываясь на первых двух пунктах, я думаю, что оно, скорее всего, будет темно-красным или бордовым цветом в течение дня, постепенно переходящим в черный цвет. он устанавливает. Другими словами, чертовски жутко.

(источники: этот вопрос и этот вопрос )

Свет красного карлика не такой красный, как вы думаете. Температура поверхности красных карликов составляет от 2300 до 3800 К. Нить накаливания лампы накаливания имеет температуру около 2400 К, поэтому большинство красных карликов менее красные, чем лампочка.
Земное небо голубое из-за en.wikipedia.org/wiki/Rayleigh_scattering . Голубой/голубой свет лучше рассеивается в атмосфере Земли и вообще. Полное удаление синего цвета оставляет желтый цвет на аддитивном цветовом круге, поэтому солнце на небе в основном желтое. Как и в случае с тем, что сказал Майк, почти все звезды кажутся человеческому глазу белыми из-за того, насколько они яркие, и из-за того, что они излучают почти все цвета в огромных количествах.

Атмосфера имеет тенденцию рассеивать более короткие волны , поэтому цвет неба по умолчанию — фиолетовый. (На Земле он синий, потому что солнечному спектру не хватает фиолетового).
Красные звезды могут иметь сложные спектры с фиолетовыми и синими волнами , поэтому ваше небо может быть фиолетовым.

...и потому что мы не можем видеть фиолетовый иначе как синим :D

Атмосфера Земли также состоит в основном из азота, хотя только на 80%, а не на 98%. Однако я думаю, что кислород и азот обладают схожими рассеивающими свойствами, поэтому точное сочетание не должно иметь большого значения.

Давление на уровне моря на вашей планете примерно такое же, как высота полета самолета на Земле. Так что, если вы вытянете шею и посмотрите вверх, вы увидите темно-синий цвет, который увидели бы люди, если бы они вращались вокруг Солнца.

То, что звезда холоднее, означает, я думаю, что небо будет немного темнее, но не краснее. «Краснота» звезды на самом деле означает, что она менее синяя, чем Солнце, и, поскольку воздух рассеивает свет на синем конце спектра, вы просто получите меньше этого света.

Но даже «темнее» может быть не так, как это воспринимается. Бледность небесно-голубого происходит из-за того, что в нем присутствует смесь света из других частей спектра. Если вы уменьшите это значение, сохранив те же пропорции, глаз приспособится и просто увидит более тусклое бледно-голубое небо.

В общем, это трудно исправить. До спускаемых аппаратов «Викинг» во многих научно-популярных изданиях предсказывалось, что марсианское небо будет темным, возможно, темно-синим из-за очень тонкой атмосферы. Но он розовый или, по крайней мере, цвет ириски. Тем не менее, я думаю, что вы должны принять вариант небесно-голубого, пока не доказано обратное.

Отнеситесь ко всему, что я говорю, с недоверием.

Во-первых, вы можете взглянуть на карту звездного неба, которую я сделал много месяцев назад, так как она прямо отвечает на ваш вопрос: Земное небо экзопланеты – я построил визуальную карту звездного неба. Это правильно?

Ссылаясь на эту карту, она, вероятно, будет больше похожа на земное небо, чем вы предполагали. Вы описываете атмосферную композицию, которая очень похожа на землю. Самая большая разница, вероятно, будет заключаться в низком атмосферном давлении. Это все равно, что стоять на вершине горы на Земле (только больше), где цвета неба заметно темнее из-за меньшего рассеяния света. Так все ваши цвета будут темнее (небо будет менее «ярким» по цвету). Общий принцип таков: при более низком давлении цвета темнее, при более высоком давлении — более приглушенные, «отбеленные» цвета.

Другое большое отличие — красный карлик. Вы не указали класс красных карликов (и это действительно важно), поэтому я скажу, что ваше небо почти наверняка будет менее голубым (больше белого/серого компонента), чем небо Земли. Это связано с тем, что на поверхность попадает меньше длинноволнового света. Хотя вопреки распространенному мнению свет красного карлика по-прежнему остается беловатым светом, он просто имеет меньше синих и больше красных длин волн, чем солнечный свет Земли. Если это действительно тусклый красный карлик (например, M8), ваше небо может приобрести несколько оранжево-коричневый оттенок даже в полдень (из-за острой нехватки длинноволнового света).

Полдень: более темный, серовато-синий (может быть, коричневато-оранжевый) в зените, становится белее/серее к горизонту. Небо в целом намного темнее земного.

Закат/Восход: различные цвета в зависимости от облаков и других факторов (точно так же, как на Земле), но в целом спектр будет более красным в сторону заходящего/восходящего солнца, а небо на противоположном горизонте, скорее всего, останется голубоватым, но намного намного темнее. В целом, основное отличие, вероятно, будет заключаться в более темном небе в целом (благодаря низкому атмосферному давлению).

Если у вас есть пыль в атмосфере, определенные следовые газы или другие вещества, которые могут сильно повлиять на внешний вид.

Что же касается того, как это будет выглядеть из космоса... я полагаю, примерно так же выглядит Земля. Я не вижу причин, по которым это выглядело бы совсем иначе, кроме того, что формы рельефа и океаны приобретают немного более красный оттенок. И я имею в виду слегка . На поверхность попадает меньше синего света, но синий свет не отсутствует. Это разница между лампой на 3000К и лампой на 5000К... заметна, но не настолько, чтобы ваш синий, зеленый и т.д. полностью исчезли.

Вот спектр азота http://s3.amazonaws.com/everystockphoto/fspid31/34/90/75/6/aurora-nitrogen-emission-3490756-o.jpg
Как видите, красного цвета много. А поскольку красный карлик находится в инфракрасном излучении, у вас все будет красным. Это будет похоже на тепловое изображение, но без желтого цвета. Я не могу сказать, будут ли «светлые» области черными (свет не отражается) или близкими к оранжевым.

Я считаю, что на картинке показан спектр полярного сияния, северного сияния, поэтому его можно применить только к сильно ионизированной атмосфере или что-то в этом роде.