Цвет неба

Небо кажется нам голубым из-за двух основных факторов:

• Атмосферный состав
• Светлый оттенок и интенсивность

Есть также ряд других факторов, включая атмосферную температуру и давление, но они имеют меньшее влияние — они лишь незначительно изменяют другие основные эффекты.

Атмосферный состав

Состав атмосферы влияет на цвет неба, преломляя, отражая и отклоняя солнечный свет. Каждое химическое соединение в атмосфере преломляет свет по-разному; на Земле именно синий свет преломляется больше всего. Чем больше преломляется цвет света, тем больше его кажется в небе (потому что он расплывается), поэтому он становится тем цветом, который мы видим в небе.

Давайте проясним этот момент: цвета самих соединений не имеют никакого значения . Если не существует такого огромного количества соединения, которое ясно видно человеческому глазу, цвет любой молекулы не влияет на цвет неба. В нашей атмосфере есть газообразный хлор; небо не кажется зеленым.

Легкий

Чтобы небо имело какой-либо цвет, должно быть немного света. Если света нет, атмосферные соединения не могут его преломлять и создавать цвет. Это наглядно продемонстрировано на Земле: ночью небо темное, потому что свет не проходит через атмосферу и не преломляется.

Оттенок света также имеет значение. Если бы, например, Солнце не излучало синего света, небо не было бы синим, потому что не было бы синего света для преломления. Оттенки преломленного света смешиваются вместе, чтобы создать цвет неба — если красный и желтый преломляются больше всего, вы получите оранжевое небо.

Изменение цвета неба

Чтобы изменить цвет неба в своем мире, просто измените свет, падающий на атмосферу, или измените состав атмосферы. Общий показатель преломления атмосферы определяет, какой свет преломляется больше всего. Показатель преломления Земли близок к 1: если бы он увеличился, небо тяготело бы к красному концу спектра; если бы он уменьшался, мы бы стремились к ультрафиолету.

Смотрите также

Атмосферная рефракция
Атмосфера Земли
Список показателей преломления

Я бы порекомендовал прочитать этот пост physics.stackexchange. https://physics.stackexchange.com/questions/28895/why-is-the-sky-not-purple . Согласно рэлеевскому рассеянию, доминирующим цветом является фиолетовый свет с наименьшей длиной волны. Однако других частот достаточно, чтобы мы воспринимали небо как голубое.

Тогда решение простое. Дайте своим туземцам лучшие глаза, вместо того, чтобы пытаться изменить физику. Вместо того, чтобы определять средний цвет, позвольте глазам вашего носителя определить каждый видимый цвет света. Человеческие уши уже обладают этим преимуществом, поскольку они могут отличить одиночную ноту от сыгранного аккорда.

У меня есть фотография пейзажа, которую я превратила в постер, на котором яркое фиолетовое небо. Это было снято с помощью поляризатора, глядя вверх на фигуру на вершине пика.

У вашего инопланетянина, как и у некоторых видов на Земле, могло быть поляризованное зрение. Нет причин полагать, что у инопланетянина (или у птицы, если на то пошло) будет «цветовой круг», соединяющий два конца. «Фиолетовая линия» на диаграмме CIE не является спектральной и существует только как человеческое восприятие — вы можете думать о них как об аналогах музыкальных аккордов.

Итак, фиолетовый означает некоторую смесь красного и синего (пурпурный) или означает спектральную частоту на верхнем конце (только)? Почему инопланетянин, как и мы, воспринимает цвета как восприятие? Оранжевый — это другое восприятие, чем зеленый, но это только мы. Остается только догадываться, какие точки или хорды дают инопланетянину отчетливое восприятие. Само собой разумеется, что концы будут отчетливыми, поэтому фиолетовый будет существовать как самые высокие ноты, которые можно обнаружить.

Обратите внимание, что я отличаю чисто частотный фиолетовый цвет от перцептивного фиолетового цвета .

Как высоко поднимается зрение инопланетянина? Рассеяние неба может иметь самую высокую частоту, которую он может обнаружить, и немного отличаться от большинства других естественных цветов в его окружении. Зрительная система кажется вытянутой вверх специально для восприятия неба. В этом случае у него было бы отчетливое восприятие, и мы бы в просторечии перевели его опыт (чистый цвет с самой высокой частотой) как vilot .

Если планета вращается вокруг звезды, излучающей красный свет (они у них есть, верно?), или, возможно, имеет большой спутник, отражающий красный свет, небо может казаться фиолетовым. Постоянная вулканическая активность, пожары или океаны, полные водорослей, отражающих красный свет, в сочетании с ярким солнцем и густой атмосферой могут привести к фиолетовому оттенку неба. Поскольку рэлеевское рассеяние на самом деле не зависит от конкретного химического вещества, через которое рассеивается свет, единственный способ добиться пурпурного цвета — это иметь чрезмерное количество локального красного света или вещества, отражающего красный цвет. Я не знаю, может ли окисленное железо плавать в облаках, но если бы это было возможно, небо стало бы фиолетовым.

С лингвистической точки зрения вполне возможно, что в культуре будет слово, соответствующее «сине-фиолетовому» вместо более обычного «сине-зеленого», так что они не будут различать синий и фиолетовый, но небо все равно будет казаться голубым для восприятия. нас. Я рекомендую проверить цветовые термины на разных языках: они очень крутые.

Вот идея: если бы у вас было большое количество неона в атмосфере и постоянные штормы, небо казалось бы голубым и фиолетовым, поскольку неоновая плазма имеет красноватый оттенок.

Фиолетовый – сложный цвет. Он имеет короткую и длинную длину волны и короткую посередине. На самом деле звезда не может одновременно иметь два разных узких спектра, а газы обычно поглощают относительно узкие полосы.

Относительно легко настроить зрительные рецепторы так, чтобы небо выглядело фиолетовым. Большинство животных видят цвета не так, как мы их видим, поскольку зрительная система адаптируется, чтобы видеть то, что важно для выживания вида. Поэтому разная диета и среда обитания обычно приводят к разным цветам.

Если планета была искусственно терраформирована какой-то древней цивилизацией и изначально была слишком горячей, древние могли охладить ее, добавив пыль, поглощающую относительно широкий диапазон средних длин волн. Это может привести к фиолетовому небу. Это также подразумевало бы, что какие-то огромные инопланетные машины в космосе поддерживают «пелену».

Фиолетовый на удивление трудно получить естественным путем при температурах, пригодных для выживания человека:

Газ

Йод представляет собой фиолетовый газ при температуре выше 185 ° C (363,7 ° F). К сожалению, йод образует соединения почти со всем, многие из которых твердые или не фиолетовые.

Рэлеевское рассеяние

Рэлеевское рассеяние может привести к тому, что удаленные объекты будут выглядеть фиолетовыми, особенно если в атмосфере есть газ, который рассеивает зеленый свет и немного синего света ¹ . Я не знаю ни одного газа, который делал бы это при температуре, приемлемой для человека.

Другой

Местные виды могут воспринимать синий как фиолетовый, если у них дальтонизм на красно-зеленый цвет ( src ), из-за которого они путают определенные оттенки синего и пурпурного. Однако у этого есть и другие побочные эффекты, в основном дальтонизм .

Молния может (на короткое время) осветить все небо (особенно облака) фиолетовым, зеленым или синим цветом. Возможно, это не то, что вы ищете.

_{1. Не уверен, есть ли такой газ, или правильно ли я понял, что рассеяние Рэлея там.}

Солнце вашей планеты выбрасывает планетарную туманность.

https://stargazerslounge.com/topic/224890-planetary-nebulae-a-little-guide/

Эти облака перегретого газа светятся в соответствии со спектром излучения атомов компонентов облака. Аргон — хороший фиолетовый. Облако на самом деле является своего рода сверхсолнечным ветром, как я его понимаю, и поэтому оно будет обтекать вашу планету и проходить мимо нее.

https://en.wikipedia.org/wiki/File:Argon-glow.jpg

Ночью небо было бы более ярко-фиолетовым. Ночью может быть очень светло.

Мне кажется, самым простым способом было бы просто иметь более разреженную атмосферу на планете.

Если вы посмотрите на голубое небо, оно будет меняться от бледно-голубого у горизонта до темно-синего у зенита из-за разных атмосферных расстояний, которые свету приходится преодолевать. Чем дальше свет проходит через атмосферу, тем больше он рассеивается и тем светлее выглядит небо в этом направлении.

Если сделать атмосферу немного тоньше, но все же достаточно плотной, чтобы можно было дышать, небо станет более темно-синим и, следовательно, ближе к фиолетовому.

Затем вам нужно будет добавить много красного света, чтобы небо превратилось из темно-синего в пурпурный. Предположим, что многие наземные и водные растения красного цвета. Тогда солнце, сияющее на растениях, отражалось бы вверх к облакам и вниз от облаков в виде красноватого света, смешиваясь с темно-синим небом, чтобы казаться пурпурным.

Рассветы и закаты часто розовые и фиолетовые. Так что, возможно, обитаемые зоны вашей планеты имеют вечные условия восхода/заката и вечные пурпурные небеса.

Если ваша планета вращается вокруг тусклого красного карлика спектрального класса М, то для того, чтобы быть достаточно теплой, чтобы быть пригодной для жизни, ей, вероятно, придется вращаться так близко к звезде, что приливные силы заблокируют планету. замедляет скорость вращения планеты так, что планетарный день равен планетарному году. Учитывая, насколько близко планета должна была бы находиться к красной карликовой звезде и насколько коротким должен быть ее год, такое замедление не было бы таким большим, как замедление земных суток до года.

Как только скорость вращения планеты уменьшится настолько, что день будет равен году, одна сторона планеты будет находиться в вечном дневном свете и сильно нагреваться, а другая сторона планеты будет обращена в сторону от звезды в вечной ночи и остынет. .

Вполне возможно, что воздух и вода с горячей стороны перетекутся на холодную сторону и замерзнут, оставив планету безвоздушной и непригодной для жизни. Но, возможно, атмосфера и гидросфера будут передавать достаточно тепла от горячей стороны к холодной, чтобы не дать атмосфере и воде замерзнуть на холодной стороне. В этом случае сумеречная зона между горячей и холодной сторонами может быть единственной частью планеты с температурой, подходящей для жизни.

В сумеречной зоне красная звезда будет на горизонте. Свет красной звезды будет содержать много различных частот видимого света и должен содержать достаточно синего света для атмосферного рассеяния, чтобы сделать небо темно-синим. Но огромное количество красного света от красной звезды также должно вызывать рассеяние большого количества красного света небом, что, возможно, делает небо пурпурным.

Я думаю, что небольшое количество трифторметилнитрита или бис(трифторметил)нитроксила в атмосфере может сделать его фиолетовым. Также глаза жителей могли содержать рецепторы, более чувствительные к фиолетовому, чем к синему.

Сделайте жителей вашей планеты дальтониками из-за какого-то генетического заболевания. Дальтоники с дейтераномальным типом дальтонизма уже видят наше земное небо фиолетовым. И дело в том... что наше небо фиолетовое! Проверьте это: https://www.forbes.com/sites/briankoberlein/2017/01/11/earths-skies-are-violet-we-just-see-them-as-blue/#68bb7df7735f