O céu em um planeta poderia teoricamente ser de qualquer cor?

Esta é uma pergunta extremamente difícil de responder definitivamente; sua resposta depende fortemente de três coisas (1) a composição da atmosfera em questão (2) a densidade da atmosfera em questão e (3) a temperatura da superfície e, portanto, o espectro de luz de saída da estrela em questão.

Se os próprios gases da atmosfera são coloridos ( por exemplo, $ N \, O_2 $), então tais gases podem claramente mudar muito a cor da atmosfera. Em atmosferas de baixa densidade, como a de Marte, poeira e matéria varridos da superfície dominam, dando ao céu uma cor de “caramelo”. É claro que precisamos saber o que está flutuando ao redor, portanto não podemos dizer muito mais sobre o ponto (1), portanto, devo agora assumir nesta resposta que os próprios gases na atmosfera não têm cor.

Nesse caso, o efeito dominante definindo a cor é Espalhamento de Rayleigh . Esta é a difração de luz de não homogeneidades menores que o comprimento de onda na atmosfera. Quando você “vê” a atmosfera, está vendo luz espalhada, não direta do sol em questão, e a dispersão de Rayleigh acontece mais fortemente em comprimentos de onda mais curtos. É um efeito poderoso: no pequeno limite de não homogeneidade, ele varia como a quarta potência inversa do comprimento de onda. Portanto, o processo sempre favorece comprimentos de onda mais curtos.

Isso significa que para um sol de espectro semelhante ao nosso, e em uma densidade atmosférica como a nossa, o céu será azul, como o nosso, ou como o de Júpiter ( nas camadas superiores). No entanto, para atmosferas de densidade muito alta, a luz direta que atinge a superfície tem seus comprimentos de onda mais curtos fortemente atenuados pelo espalhamento de Rayleigh, de modo que apenas comprimentos de onda mais longos alcançam a superfície. É por essa razão que as fotos tiradas pela Rússia ” s As aterrissagens Venera em Vênus sugerem que o céu tem um brilho laranja .

Se o planeta orbita uma gigante vermelha, acho que isso provavelmente significaria um céu esverdeado ou amarelo para um planeta com uma densidade atmosférica como a nossa, já que o espectro da luz da estrela contém apenas mais comprimentos de onda do que o de nosso Sol. No entanto, a dependência inversa da quarta potência significa que agora o brilho dos próprios gases atmosféricos é muito mais fraco, então a cor do céu é mais provável de ser dominada por coisas como poeira, como no caso de Marte.

Comentários

• Um efeito principal que você ‘ omitindo é o material particulado . Nuvens e aerossóis têm um impacto imenso na cor do céu.
• @gerrit Você ‘ está certo, embora eu acredite ter identificado isso no ponto ( 1). Como eu disse, eu estava respondendo principalmente por um céu claro porque partículas em suspensão são parte do meu ponto (1) e, portanto, a composição da ‘ atmosfera deve ser conhecida em detalhes para respondê-la.

A cor mais comum para o céu na Terra é branco (ou melhor, cinza). As nuvens cobrem cerca de 70% da Terra, e a natureza pela qual estão espalhando a radiação de ondas curtas faz com que pareçam brancas ou cinza. Isso ocorre porque os fótons vindos do Sol provavelmente serão espalhados várias vezes e porque a dependência do comprimento de onda não está aumentando ou diminuindo fortemente.

Céu branco sobre Llyn Padarn. Fonte: Wikimedia Commons

Céus azuis são particularmente frequentes na Terra:

Céu azul.Fonte: Wikimedia Commons

Perto do pôr do sol, geralmente temos céus vermelhos:

Céu do pôr do sol. Fonte: deviantart .

Restam várias outras cores. Você menciona verde, preto, marrom. Céus negros ocorrem à noite ou quando há partículas densas e pesadas na atmosfera, como fumaça. Uma forma de obter um céu verde é por Aurora. Pode-se especular um planeta onde aqueles são semipermanentes.

Aurora . Fonte: Wikimedia Commons

Aurora, aliás, também pode ser vermelha ou amarela. No entanto, as cores da aurora são limitadas por linhas de emissão de gases atmosféricos superiores, que geralmente são moléculas relativamente simples. E talvez pela mistura dessas cores. Mas eles não podem ser / qualquer / cor.

Mas combinar esses efeitos? Se alguém puder projetar uma atmosfera do zero, com uma forma plausível de essa atmosfera existir em algum lugar do universo, com nuvens em uma densidade particular, auroras dançando no céu, aerossóis perpetuamente presentes … você pode criar muitas cores diferentes . O céu é o limite 😉

Hmm … Marte tem um céu vermelho. Mas essa é a causa do conteúdo de ferro no solo que absorve outras partes do espectro visível e reflete de volta a parte vermelha, então o céu parece avermelhado.

Eu não acho que um céu escuro estava muito longe- buscado porque o carbono tende a ser preto, a fumaça é cinza escuro. A cor percebida depende de diferentes elementos absorvendo diferentes partes do espectro eletromagnético e refletindo o restante do espectro. Portanto, a cor de qualquer coisa depende do que é refletido de volta / p>

Portanto, para responder à sua pergunta, a cor do céu de qualquer planeta depende da composição química de sua atmosfera, da luz incidente e de outros fatores semelhantes.

Comentários

• Interessante. Por favor, expanda mais. Que tal um céu branco?
• A mesma regra se aplica. Eu ‘ não tenho muita certeza sobre os elementos que produziriam uma cor branca, mas acho que neve / gelo é branco / branco? Nossas nuvens parecem brancas. Mais uma vez, a química não é ‘ minha suíte forte, mas ‘ tenho certeza de que existem planetas com céus brancos no universo infinito 😊
• O céu fora da minha janela está branco / cinza enquanto falamos. P.S. Eu ‘ m na Terra.