Zou de lucht op een planeet theoretisch elke kleur kunnen hebben?

Dit is een buitengewoon moeilijke vraag om definitief te beantwoorden; het antwoord is sterk afhankelijk van drie dingen (1) de samenstelling van de atmosfeer in kwestie (2) de dichtheid van de atmosfeer in kwestie en (3) de oppervlaktetemperatuur, en dus het spectrum van het uitgestraalde licht, van de ster in kwestie.

Als de gassen van de atmosfeer zelf gekleurd zijn ( bijv. $ N \, O_2 $), dan kunnen dergelijke gassen de kleur van een atmosfeer duidelijk sterk veranderen. In atmosferen met een lage dichtheid, zoals die van Mars, domineert stof en materie dat van het oppervlak wordt geveegd, waardoor de lucht een “butterscotch” -kleur krijgt. We moeten duidelijk weten wat er ronddrijft, dus we kunnen niet veel meer zeggen over punt (1), dus ik zal nu in dit antwoord aannemen dat de gassen in de atmosfeer zelf ongekleurd zijn.

In dit geval is het dominante effect dat de kleur instelt Rayleigh Scattering . Dit is de diffractie van licht door inhomogeniteiten die kleiner zijn dan de golflengte in de atmosfeer. Wanneer je de atmosfeer “ziet”, zie je verstrooid, niet direct licht van de betreffende zon, en Rayleigh-verstrooiing vindt het sterkst plaats bij kortere golflengten. Het is een krachtig effect: in de kleine inhomogeniteitsgrens varieert het als de inverse vierde macht van de golflengte. Dus het proces geeft altijd de voorkeur aan kortere golflengten.

Dit betekent dat voor een zon met een vergelijkbaar spectrum als de onze, en in een atmosferische dichtheid als de onze, de lucht blauw zal zijn, zoals de onze, of zoals Jupiters ( In de bovenste lagen). Voor atmosferen met een zeer hoge dichtheid heeft het directe licht dat het oppervlak bereikt echter zijn kortere golflengten die sterk worden verzwakt door Rayleigh-verstrooiing, zodat alleen langere golflengten het oppervlak bereiken. Om deze reden zijn fotos gemaakt door Rusland s Venera-landers op Venus suggereren dat de lucht een oranje gloed heeft.

Als de planeet in een baan om een rode reus draait, denk ik dat dit waarschijnlijk een groenachtige of gele lucht zou betekenen voor een planeet met een atmosferische dichtheid zoals de onze, aangezien het spectrum van het licht van de ster slechts langer golflengten dan die van onze zon. De omgekeerde vierde machtsafhankelijkheid betekent echter dat de gloed van de atmosferische gassen zelf nu veel zwakker is, dus de kleur van de lucht wordt eerder gedomineerd door dingen zoals stof, zoals in het geval van Mars.

Opmerkingen

• Een belangrijk effect dat u ‘ weglaat, is fijnstof . Wolken en aërosolen hebben een enorme impact op de kleur van de lucht.
• @gerrit Je ‘ hebt gelijk, hoewel ik geloof dat ik dit heb geïdentificeerd in punt ( 1). Zoals ik al zei, antwoordde ik meestal op een heldere hemel omdat fijnstof deel uitmaakt van mijn punt (1) en daarom moet de opmaak van de atmosfeer ‘ in detail bekend zijn om het te beantwoorden.

De meest voorkomende kleur voor de lucht op aarde is een witte (of liever grijze) lucht. Wolken bedekken ongeveer 70% van de aarde en door de aard waarmee ze kortegolfstraling verstrooien, lijken ze wit of grijs. Dit komt doordat fotonen die van de zon komen waarschijnlijk meerdere keren worden verstrooid en omdat de afhankelijkheid van de golflengte niet sterk toeneemt of afneemt.

Witte lucht boven Llyn Padarn. Bron: Wikimedia Commons

Blauwe luchten komen bijzonder vaak voor op aarde:

Blauwe lucht.Bron: Wikimedia Commons

Rond zonsondergang hebben we vaak rode luchten:

Zonsonderganghemel. Bron: deviantart .

Dat laat een aantal andere kleuren over. U noemt groen, zwart, bruin. Zwarte luchten komen voor s nachts of wanneer er dichte, zware deeltjes in de atmosfeer zijn, zoals rook. Een manier om een groene lucht te krijgen is door Aurora. Men zou een planeet kunnen speculeren waar die semi-permanent zijn.

Aurora . Bron: Wikimedia Commons

Aurora kan trouwens ook rood of geel zijn. De aurora-kleuren worden echter beperkt door emissielijnen van bovenste atmosferische gassen, die meestal relatief eenvoudige moleculen zijn. En misschien door die kleuren te mengen. Maar ze kunnen geen / enige / kleur hebben.

Maar die effecten combineren? Als je vanuit het niets een atmosfeer kunt ontwerpen, met een plausibele manier om deze atmosfeer ergens in het universum te laten bestaan, met wolken met een bepaalde dichtheid, aurorae dansen in de lucht, aerosols die altijd aanwezig zijn … je kunt veel verschillende kleuren creëren . The sky is the limit 😉

Hmm … Mars heeft een rode lucht. Maar dat is de oorzaak van het ijzergehalte in de bodem dat andere delen van het zichtbare spectrum absorbeert en het rode deel weerkaatst, zodat de lucht er roodachtig uitziet.

Ik denk niet dat een zwartachtige lucht te ver was- opgehaalde oorzaak koolstof is meestal zwart, rook is zwartachtig grijs. De waargenomen kleur hangt af van verschillende elementen die verschillende delen van het elektromagnetische spectrum absorberen en de rest van het spectrum reflecteren. Dus de kleur van alles hangt af van wat wordt teruggekaatst. / p>

Om je vraag te beantwoorden, hangt de kleur van de hemel van elke planeet af van de chemische samenstelling van de atmosfeer, het invallende licht en andere soortgelijke factoren.

Opmerkingen

• Interessant. Breid meer uit. Hoe zit het met een witte lucht?
• Dezelfde regel is van toepassing .. Ik ‘ ben niet erg zeker van elementen die een witte kleur zouden afgeven, maar ik denk dat sneeuw / ijs is wit / witachtig? Onze wolken zien er wit uit. Nogmaals, chemie is niet ‘ t mijn sterke suite, maar ik ‘ ben er zeker van dat er planeten zijn met witte luchten in het oneindige universum 😊
• De lucht buiten mijn raam is op dit moment wit / grijs. P.S. Ik ‘ ben op aarde.