¿Teóricamente, el cielo de un planeta podría ser de algún color?

Definitivamente, esta es una pregunta extremadamente difícil de responder; su respuesta depende en gran medida de tres cosas (1) la composición de la atmósfera en cuestión (2) la densidad de la atmósfera en cuestión y (3) la temperatura de la superficie, y por lo tanto el espectro de luz de salida, de la estrella en cuestión.

Si los gases de la atmósfera están coloreados ( por ejemplo $ N \, O_2 $), entonces estos gases pueden cambiar claramente el color de una atmósfera en gran medida. En atmósferas de baja densidad, como la de Marte, el polvo y la materia arrastrados desde la superficie dominan, dando al cielo un color «caramelo». Claramente, necesitamos saber qué está flotando alrededor, por lo que no podemos decir mucho más sobre el punto (1), por lo que ahora asumiré en esta respuesta que los gases en la atmósfera en sí mismos no están coloreados.

En este caso, el efecto dominante que establece el color es Rayleigh Scattering . Esta es la difracción de la luz proveniente de inhomogeneidades menores que la longitud de onda en la atmósfera. Cuando «ve» la atmósfera, está viendo luz dispersa, no directa del sol en cuestión, y la dispersión de Rayleigh ocurre con mayor intensidad en longitudes de onda más cortas. Es un efecto poderoso: en el pequeño límite de inhomogeneidad, varía como la cuarta potencia inversa de la longitud de onda. Así que el proceso siempre favorece longitudes de onda más cortas.

Esto significa que para un sol de espectro similar al nuestro, y en una densidad atmosférica como la nuestra, el cielo será azul, como el nuestro, o como el de Júpiter ( en las capas superiores). Sin embargo, para atmósferas de muy alta densidad, la luz directa que llega a la superficie tiene sus longitudes de onda más cortas muy atenuadas por la dispersión de Rayleigh, de modo que solo las longitudes de onda más largas llegan a la superficie. Es por esta razón que las fotografías tomadas por Rusia » s Los aterrizadores de Venera en Venus sugieren que el cielo tiene un brillo naranja .

Si el planeta está orbitando a una gigante roja, supongo que esto probablemente significaría un cielo verdoso o amarillo para un planeta con una densidad atmosférica como la nuestra, ya que el espectro de luz de la estrella solo contiene más longitudes de onda que la de nuestro Sol. Sin embargo, la dependencia inversa de la cuarta potencia significa que ahora el brillo de los gases atmosféricos es mucho más débil, por lo que es más probable que el color del cielo esté dominado por cosas como el polvo, como en el caso de Mars.

Comentarios

• Un efecto importante que ‘ omite es el material particulado . Las nubes y los aerosoles tienen un impacto inmenso en el color del cielo.
• @gerrit Tienes ‘ tienes razón, aunque creo haber identificado esto en el punto ( 1). Como dije, principalmente respondí por un cielo despejado porque las partículas son parte de mi punto (1) y, por lo tanto, la composición de la ‘ de la atmósfera debe conocerse en detalle para responder.

El color más común para el cielo en la Tierra es un cielo blanco (o más bien gris). Las nubes cubren alrededor del 70% de la Tierra y la naturaleza por la cual dispersan la radiación de onda corta las hace parecer blancas o grises. Esto se debe a que es probable que los fotones provenientes del Sol se dispersen varias veces y a que la dependencia de la longitud de onda no aumenta ni disminuye mucho.

Cielo blanco sobre Llyn Padarn. Fuente: Wikimedia Commons

Los cielos azules son particularmente frecuentes en la Tierra:

Cielo azul.Fuente: Wikimedia Commons

Alrededor del atardecer, a menudo tenemos cielos rojos:

Cielo al atardecer. Fuente: deviantart .

Eso deja una serie de otros colores. Mencionas verde, negro, marrón. Los cielos negros ocurren durante la noche o cuando hay partículas densas y pesadas en la atmósfera, como el humo. Una forma de obtener un cielo verde es Aurora. Se podría especular sobre un planeta en el que son semipermanentes.

Aurora . Fuente: Wikimedia Commons

Aurora, por cierto, también puede ser roja o amarilla. Sin embargo, los colores de la aurora están limitados por las líneas de emisión de los gases de la atmósfera superior, que suelen ser moléculas relativamente simples. Y quizás mezclando esos colores. Pero no pueden ser / any / color.

¿Pero combinar esos efectos? Si uno puede diseñar una atmósfera desde cero, con una forma plausible de que esta atmósfera exista en algún lugar del universo, con nubes de una densidad particular, auroras bailando en el cielo, aerosoles siempre presentes … se pueden crear muchos colores diferentes. . El cielo es el límite 😉

Hmm … Marte tiene un cielo rojo. Pero esa es la causa de que el contenido de hierro en el suelo absorbe otras partes del espectro visible y refleja la parte roja, por lo que el cielo se ve rojizo.

No creo que un cielo negruzco estuviera demasiado lejos. buscado porque el carbono tiende a ser negro, el humo es gris negruzco. El color percibido depende de que los diferentes elementos absorban diferentes porciones del espectro electromagnético y reflejen el resto del espectro. Por lo tanto, el color de cualquier cosa depende de lo que se refleja. / p>

Entonces, para responder a su pregunta, el color del cielo de cualquier planeta depende de la composición química de su atmósfera, la luz incidente y otros factores similares.

Comentarios

• Interesante. Por favor, expanda más. ¿Qué pasa con un cielo blanco?
• Se aplica la misma regla. Yo ‘ no estoy muy seguro acerca de los elementos que emitirían color blanco, pero supongo que nieve / hielo. es blanco / blanco-ish? Nuestras nubes se ven blancas. Nuevamente, la química no es ‘ t mi suite fuerte, pero estoy ‘ seguro de que hay planetas con cielos blancos en el universo infinito 😊
• El cielo fuera de mi ventana es blanco / gris mientras hablamos. PD Yo ‘ estoy en la Tierra.