Возможные цвета неба, совместимые с жизнью на Земле

Этот вопрос уже задавался в аналогичных формах на этом сайте с некоторыми хорошими ответами, такими как здесь:

Какого цвета может быть небо?

Как небо могло быть оранжевым в пригодной для дыхания атмосфере?

Из-за чего небо кажется фиолетовым днем?

но я хочу сделать особый акцент на совместимости с жизнью, какой мы ее знаем. Таким образом, возникает вопрос: какие существуют возможности для окраски неба земной планеты, отличной от нашего голубого неба, при условии, что жизнь, какой мы ее знаем, поддерживается?

Это означает:

  • Атмосфера состоит примерно из 20 % O2, немного N2 (для наших дорогих растений!) и имеет давление около 1 бар на уровне моря.

  • Ни один из атмосферных газов не должен быть ядовитым для (большинства) животных и растений.

  • Фотосинтез должен быть возможен

  • Все составляющие атмосферы должны быть химически инертны по отношению друг к другу (например, большое количество CH4 воспламенится вместе с O2 при первой же возможности и подожжет весь мир)

  • Цвет видит человек, поэтому никаких причудливых фоторецепторов.

Я открыт для предложений о других условиях, которые я мог контролировать.

Насколько мне известно, возможности изменения цвета:

  • Рэлеевское рассеяние: Поскольку газы нашей атмосферы обладают резонансными частотами в УФ-диапазоне, фиолетовый свет рассеивается сильнее, чем красный. Количественный дефицит фиолетового света (по крайней мере, воспринимаемый нами) приводит к тому, что синий становится доминирующим цветом. Существуют ли газы с другими резонансными частотами, которые могут изменить поведение рассеяния?

  • Солнце: излучает цветовой спектр в зависимости от температуры. Изменяя температуру, можно получить другой цвет , но возможно ли это в той мере, в какой все еще удовлетворяет условию, допускающему жизнь? Сильное красное смещение вызовет дефицит УФ-излучения (фотосинтез), в то время как синее смещение увеличит УФ-излучение до потенциально опасного для всех уровня.

  • Снова солнце: Рядом с непрерывным спектром, определенным формулой Планка, элементы имеют строго определенные элементарные линии. Может ли обогащение определенным элементом, таким как кальций, привести к сильной линии кальция, которая изменяет видимый цвет солнца?

  • Частицы в атмосфере (как на Марсе или даже в Пекине): в этом случае я беспокоюсь о том, чтобы на поверхность попадало достаточно света, чтобы растения могли жить. Возможны ли разные цвета или всегда будет что-то красноватое?

Изменить: я действительно не знаю, почему этот вопрос был помечен как дубликат. Связанный вопрос охватывает только один механизм окраски и полностью лишен совместимости с жизнью, что является акцентом моего вопроса, как я четко заявил.

Пожалуйста, помните, что зрительная система человека имеет очень хорошую функцию автоматической коррекции баланса белого , что означает, что она автоматически адаптируется и исправляет окружающее освещение. На рассвете, в сумерках, в комнатах, освещенных лампочками накаливания, источник света краснее; под пасмурным небом источник света голубее: и все же наша встроенная регулировка баланса белого сразу срабатывает, и мы не видим мир вокруг себя купающимся в красном или синем цвете.
Это интересное замечание. Но влияет ли это также на цвет самого неба? Я был бы вполне доволен «нормальным» миром и обесцвеченным небом.
учитывается ли восприятие? (т.е. спросите у некоторых типов дальтоников, какого цвета небо). Я спрашиваю, потому что вы сказали, что удовлетворитесь нормальным миром, но обесцвеченным небом, но только человеческими глазами (без причудливых фоторецепторов), и это заставило меня задуматься: «Почему небо не пурпурное?» или, как однажды спросил меня один из моих друзей, «на что вообще похож синий цвет?»
Чтобы уточнить: означает ли «жизнь в том виде, в каком мы ее знаем», растительную жизнь, происходящую с Земли, или просто служащую механизму, подобному земной растительной жизни? (Например, растения, которые все еще фотосинтезируют, но более приспособлены к другим длинам волн?)
Восприятие должно быть ограничено зрением нормального человека. Представьте, что вы летите на какую-то планету, выходите с нее (без скафандра, так как планета и так дружелюбная) и видите над собой, например, оранжевое небо. (Предполагая, что ваше зрение «нормальное»)
А жизнь, как мы ее знаем, означает фотосинтез на основе хлорофилла. Так что растения все еще были бы зелеными. Расширение до других способов фотосинтеза тоже очень интересно, но я думаю, что это значительно превысит рамки этого вопроса.
Если у вас так много CO2, у вас обязательно будет много поглощения в ближней инфракрасной области, поэтому на вашем небе не будет много красного.

Ответы (1)

Да что угодно, лишь бы условия были подходящие.

Сначала о цвете самого неба, в целом:

Другие вопросы, на которые вы ссылаетесь в своем собственном вопросе, довольно подробно описывают факторы, влияющие на то, как мы воспринимаем цвет неба. Что касается того, какие возможности существуют конкретно для земной атмосферы , основные принципы этих ответов по-прежнему применимы: толщина атмосферы, тип звезды и так далее. Другими словами, наличие земной атмосферы на самом деле не меняет основных соображений, поэтому в значительной степени вы все еще можете ссылаться на эти другие ответы. В частности, здесь есть несколько ответов , которые должны вас непосредственно заинтересовать.

Во-вторых, конкретно в отношении растительной жизни:

Поскольку атмосфера будет гостеприимной (и при условии, что они получают все остальные питательные вещества и увлажнение, в которых они обычно нуждаются), главная проблема заключается в количестве света, который они получат. Разным растениям требуется разное количество солнечного света, поэтому у некоторых видов могут возникнуть трудности с процветанием, если на вашей планете слишком большая разница в уровне освещенности.

Возможные цвета неба, совместимые с жизнью на Земле
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v