Werden wir immer noch Regenbögen haben, wenn die Sonne durch einen anderen Stern ersetzt wird?

Regenbögen würde das meiste Blau und etwas Grün für rote Sterne fehlen. Bei einem blauen Stern wäre der blaue Teil des Regenbogens intensiver.

Bei komplexeren Farben kann der Regenbogen einige Lücken aufweisen. Ein Regenbogen ist im Wesentlichen ein Spektrum des Sternenlichtanteils, der für unsere Augen sichtbar ist und für den die Atmosphäre transparent ist.

Sterne variieren in der Helligkeit. Ein blauer Riese wäre groß und grell, ein roter Zwerg schwach.

Die Farben im Regenbogen wären bei großen Sternen verschwommen und daher näher an Weiß und bei kleinen Sternen schärfer und deutlicher, je nach Winkelgröße der jeweiligen Lichtquelle.

... Das alles setzt voraus, dass es noch regnet. Bei kleinen, roten Sternen würde es für Regen zu kalt werden. Bei großen blauen Sternen würde sich die Erde zu stark aufheizen. Um diese Effekte auszugleichen, müsste die Entfernung zum Stern geändert werden. Und natürlich können sich die Länge eines Jahres und die Umlaufgeschwindigkeit ändern. Dies könnte dann unterschiedliche Gezeiten, Veränderungen im Vulkanismus usw. verursachen.

Der Austausch des Sterns könnte auch verschiedene andere Auswirkungen haben, andere Polarlichter, Auswirkungen auf die Ionosphäre, die Ozonschicht, atmosphärische Erosion, mehr ...

Die Farben, die wir in Regenbögen sehen, haben mit ein paar Dingen zu tun. Erstens ist es die Variabilität des Brechungsindex von Wasser als Funktion der Wellenlänge. Da der Brechungsindex bei verschiedenen Wellenlängen unterschiedlich ist, spalten sich die verschiedenen Farben auf, wenn sich Licht durch das Wasser ausbreitet. Dies geschieht über einen weiten Bereich von Wellenlängen außerhalb des sichtbaren Bereichs, wie unten zu sehen ist (Daten von hier , ich habe das Diagramm bearbeitet, weil Excel etwas Seltsames getan hat, als es die X-Skala gedehnt hat).

Das sieht man im sichtbaren Bereich ($\sim 0.4\mu\text{m}-0.7\mu\text{m}$, gestrichelte rote Linien), ist die Steigung des Index im Vergleich zu anderen Teilen des Spektrums nicht sehr groß, sodass Sie bei Sternen mit unterschiedlichen Farben möglicherweise eine größere Streuung der Farben im Regenbogen sehen, sodass Sie zwischen mehr oder unterscheiden können weniger Wellenlängen des Lichts, je nachdem, in welchem ​​Teil des Spektrums Sie sich befinden (ob Sie dieses Licht wahrnehmen könnten, werde ich später besprechen).

Zweitens hängt der Regenbogen, den wir sehen, von der Empfindlichkeit unserer Augen bei bestimmten Wellenlängen ab. Es gibt mehr Farben im Regenbogen, als wir jenseits von Rot und Gewalt wahrnehmen können (daher die Namen Infrarot und Ultraviolett). Innerhalb des sichtbaren Spektrums können die Stäbchen und Zapfen in unseren Augen nur zwischen so vielen Wellenlängen unterscheiden. Auch das Konzept „verschiedener“ Farben außerhalb unseres sichtbaren Bereichs hat keine große Bedeutung, da wir nicht wissen, wie sie unterschieden werden würden.

Schließlich würden bei verschiedenen Sternen die Farben, die Sie sehen würden, wirklich davon abhängen, welches Licht von den Sternen kommt und wo sie auf diese Kurve fallen. Unser sichtbarer Bereich ist festgelegt. Wenn wir uns also darauf beschränken, ändern sich die Farben nicht viel, aber die relative Helligkeit zwischen ihnen. Und wenn das Licht der Sterne den Farbbereich ändert, erscheinen einige Farben heller als die der Sonne. Andere können zu schwach sein, um sie wahrzunehmen. Wenn wir ein breiteres Spektrum an Empfindlichkeit hätten, wäre es in einigen Fällen bunter, als wir es uns vorstellen können.

Nur der Vollständigkeit halber hier noch ein Blickwinkel:

Ja, wie Joseph von Fraunhofer und viele andere gezeigt haben.

Es gibt eine ganze wissenschaftliche Disziplin, die, etwas vereinfacht ausgedrückt, darin besteht , Regenbögen aus dem Sternenlicht von Nicht-Sol-Sternen zu machen und zu sehen, wie sie aussehen. Es ist optische Sternspektroskopie. Also ja, es gibt bereits solche Regenbögen, und die Leute wissen, wie sie sich von denen unterscheiden, die durch Licht von Sol erzeugt werden.

Gehen Sie natürlich ausführlich darauf ein, und Sie erfahren, dass "Sol ein gelber Stern ist" und "Es gibt sieben Farben". sind (grobe) Vereinfachungen. Sie haben bereits aus anderen Antworten hier gesehen, dass es eine Fülle von Komplexitäten gibt, einschließlich der Wirkung des lokalen Sterns auf das Wetter und der Existenz von flüssigem Wasserregen, Fragen darüber, welche Atmosphäre man hat und zu welcher Tageszeit es ist und wie viel Atmosphäre (und was für eine Reinheit des Wassers) man durchschaut. Das Studium des Regenbogens ist eigentlich ziemlich komplex.

Angesichts dessen ist es ziemlich schwierig, solche Fragen zu beantworten, da Sol nicht wirklich gelb ist, was größtenteils ein Artefakt des Betrachtens eines Sterns ist , der alle Farben durch eine bestimmte Atmosphäre auf eine bestimmte Weise ausstrahlt; und es gibt nur "sieben Farben", wenn (a) man gewisse kulturelle und sprachliche Vorurteile annimmt und (b) man den Rest des elektromagnetischen Spektrums ignoriert, was Astronomen definitiv nicht tun (Radio- und Röntgen-Sternspektroskopie sind ebenfalls wissenschaftliche Disziplinen ).

Um der Einfachheit halber beim sichtbaren Licht zu bleiben: Hier ist eine Reihe von "Regenbögen", die am 30. Mai 2000 vom Kitt Peak National Observatory 0.9m Telescope aus anderen Sternen hergestellt wurden :

Die Codes auf der rechten Seite sind astronomische Sternkatalognummern der einzelnen Sterne, deren Licht verwendet wurde, um jeden einzelnen zu machen. Dies sollte Ihnen eine Vorstellung davon geben, wie Regenbögen verschiedener Sterne aussehen würden. Aber es ist eine ziemlich komplexe Sache. Schauen Sie sich nur an , wie ein Sonnenregenbogen wirklich aussieht. So sieht ein Sonnenregenbogen aus, wenn er sehr detailliert betrachtet wird ( vom McMath-Pierce Solar Observatory am 30. August 2000 ):

Es ist nicht gelb, und es gibt viel mehr als sieben Farben. ☺

Ein Proxy wäre Moonbows, Lunar Rainbows. Ich habe sie als Kind geschaffen, indem ich bei Vollmond einfach einen Wassernebel aus einem Gartenschlauch versprüht habe. Es war in der Nacht viel blasser und blauer als auf vielen professionellen Fotos mit Langzeitbelichtung, die man davon finden kann.

Der Mond reflektiert nur Teile des Sonnenspektrums und erzeugt eine andere Art von Regenbogen. Ich wette, dass dies auch für verschiedene Sterne gilt. Es wird sicher immer noch eine Art Schleife geben, solange Sie den Stern oder was auch immer sein Licht hell genug reflektieren sehen können.

Das Bild unten soll natürlich sein, wie es durch die Wasserspritzer der Victoriafälle gesehen wird. (Ich hoffe, es wird nicht durch die Hintergrundbeleuchtung der Stadt verursacht! Dass sie nur wegen der langen Belichtung hell aussehen, die erforderlich ist, um die Farben klar einzufangen). Einige Moonbows und Starbows können durch atmosphärische Eiskristalle oder Staubstürme verursacht werden.

Für die meisten Stars (wahrscheinlich alle Stars) da draußen lautet die Antwort ja. Sterne sind schwarze Strahler, was bedeutet, dass das Licht, das sie aussenden, von ihrer Oberflächentemperatur abhängt. Ein Schwarzkörper-Emitter emittiert alle Lichtfrequenzen unterhalb einer bestimmten Grenzfrequenz. Jeder Stern mit einer höheren Oberflächentemperatur als unsere eigene Sonne hätte eine höhere (blauere) Spitzenemission. Allerdings emittieren sie auch bei jeder darunter liegenden Frequenz mehr Licht als ein kühlerer Stern. Heißere Sterne emittieren also mehr rotes Licht, mehr blaues Licht, mehr grünes Licht, mehr Infrarotlicht, mehr Radiolicht usw.

Unsere einzige Sorge sind also Sterne, die kühler sind. Es stellt sich heraus, dass Sie erst, wenn Sie eine effektive Oberflächentemperatur von etwa 2500 K erreichen, wirklich einen großen Abfall im blauen und grünen Teil des Spektrums haben. Ich kenne keinen Star, der so cool ist. Das untere Ende des Temperaturspektrums liegt bei sehr roten Sternen bei etwa 3500 K. Alle Farben des Regenbogens wären schwächer als bei unserem Stern, aber sie sollten immer noch erkennbar sein.

Die unterschiedlichen Zusammensetzungen der Sterne führen bei genauem Hinsehen zu bestimmten schwarzen Linien (Fehlen von Licht bei dieser Frequenz) im Regenbogen. Dies passiert jedoch sogar mit unserem eigenen Stern, und wir können es nicht sehen, bis wir ein Spektrometer verwenden – die Linien sind einfach nicht breit genug und der Regenbogen ist zu komprimiert, als dass wir es mit bloßem Auge bemerken könnten.

Dies alles setzt natürlich voraus, dass Sie alles andere auf der Erde konstant halten und Sterne wie eine Glühbirne ausschalten könnten. Der größte Faktor bei der Erzeugung von Regenbögen sind die Zusammensetzung der Atmosphäre, die Größe der Regentropfen und die Fähigkeit, tatsächlich Regen zu erzeugen. All dies würde sich ändern, sobald unser Stern ersetzt wird. Manchmal sehr schnell, wie im Fall eines Sterns der Klasse O (oder eines Sterns, der zu einer Supernova wird, weil er während des Transports zu unserem Sonnensystem zu stark erschüttert wurde).

Ja, natürlich. Der Lichtdurchgang durch Regentropfen (oder Spritzwasser, Wasserfälle usw.) wäre derselbe. Und dein Schatten würde immer noch auf den Regenbogen zeigen.