Ein Planet von etwa 70 % der Größe der Erde mit einem Oberflächendruck von etwa 0,25 bar auf Meereshöhe. Die Atmosphäre besteht aus folgenden Gasen:
Der Planet umkreist einen Roten Zwerg am äußeren Rand der bewohnbaren Zone mit durchschnittlichen Oberflächentemperaturen zwischen -50 °C und 0 °C.
Meine Fragen sind:
Wie würde der Himmel auf diesem Planeten einem Beobachter auf Meereshöhe bei a.) Mittag und b.) Sonnenaufgang/Sonnenuntergang oder Abenddämmerung erscheinen?
Wie würde die Atmosphäre des Planeten aussehen, wenn man sie aus dem Orbit beobachtet?
Da Ihr Planet einen Roten Zwerg umkreist, wird das Licht, das von der Sonne auf ihn trifft, hauptsächlich rot sein. Und da seine Atmosphäre ziemlich dünn ist, wird das Licht nicht so stark gestreut und der Himmel erscheint auch tagsüber ziemlich dunkel. Alle Partikel, die in der Atmosphäre Ihres Planeten schweben, beeinflussen auch die Art und Weise, wie das Licht gestreut wird, und somit die Farbe des Himmels.
Ich kann nicht behaupten, zu 100 % sicher zu sein, wie der Himmel dieses Planeten aussehen wird, aber basierend auf den ersten beiden Punkten denke ich, dass er tagsüber höchstwahrscheinlich eine dunkelrote oder kastanienbraune Farbe haben würde, die langsam zu Schwarz verblasst es setzt. Mit anderen Worten, ziemlich verdammt gruselig.
(Quellen: diese Frage und diese Frage )
Eine Atmosphäre neigt dazu, kürzere Wellen zu streuen , daher ist die Standardfarbe des Himmels violett. (Auf der Erde ist es blau, weil das Sonnengespenst violett ist).
Rote Sterne können komplexe Spektren mit violetten und blauen Wellen haben, Ihr Himmel könnte also violett sein.
Auch die Erdatmosphäre besteht hauptsächlich aus Stickstoff, allerdings nur zu 80 % statt zu 98 %. Ich denke jedoch, dass Sauerstoff und Stickstoff ähnliche Streueigenschaften haben, daher sollte die genaue Mischung keine große Rolle spielen.
Der Meeresspiegeldruck für Ihren Planeten ist ungefähr derselbe wie die Reiseflughöhe einer Fluggesellschaft auf der Erde. Wenn Sie also Ihren Hals strecken und nach oben schauen, können Sie die tiefe himmelblaue Farbe sehen, die die Menschen sehen würden, wenn sie die Sonne umkreisen würden.
Die Tatsache, dass der Stern kühler ist, bedeutet meiner Meinung nach, dass der Himmel etwas dunkler, aber nicht röter wird. Die "Rötung" des Sterns bedeutet wirklich, dass er weniger blau ist als die Sonne, und da es Licht am blauen Ende des Spektrums ist, das die Luft streut, werden Sie nur weniger davon bekommen.
Aber noch "dunkler" wird möglicherweise nicht wahrgenommen. Die Blässe des Himmelblaus kommt von der Tatsache, dass dort eine Mischung aus Licht aus anderen Teilen des Spektrums vorhanden ist. Wenn Sie dies unter Beibehaltung der gleichen Proportionen verringern, passt sich das Auge an und sieht einfach einen dunkleren hellblauen Himmel.
Im Allgemeinen ist dies schwer richtig zu machen. Vor den Wikingerlandern sagten viele populärwissenschaftliche Literatur voraus, dass der Marshimmel dunkel, vielleicht marineblau sein würde, weil die Atmosphäre so dünn war. Aber es ist rosa oder zumindest eine Butterscotch-Farbe. Ich denke jedoch, dass Sie bis zum Beweis des Gegenteils von einer Variante von Himmelblau ausgehen sollten.
Nehmen Sie alles, was ich sage, mit einem Körnchen Salz.
Zunächst möchten Sie sich vielleicht die Himmelskarte ansehen, die ich vor vielen Monaten erstellt habe, da sie Ihre Frage direkt beantwortet: Terrestrial Exoplanet Skies – I've Built a Visual Sky Chart. Ist es richtig?
Wenn Sie sich auf dieses Diagramm beziehen, wird es dem Himmel der Erde wahrscheinlich ähnlicher aussehen, als Sie annehmen würden. Sie beschreiben eine atmosphärische Zusammensetzung, die sehr erdähnlich ist. Der größte Unterschied wäre wohl der niedrige atmosphärische Druck. Es wäre, als würde man auf einem Berggipfel auf der Erde stehen (aber noch mehr), wo die Himmelsfarben aufgrund der geringeren Lichtstreuung merklich dunkler sind. Alle Ihre Farben werden also dunkler (der Himmel wird weniger "hell" in der Farbe). Das allgemeine Prinzip lautet: Niedrigerer Druck dunklere Farben, höherer Druck gedämpftere, "ausgeweißte" Farben.
Der andere große Unterschied ist der Rote Zwerg. Sie haben nicht angegeben, welche Klasse von Roten Zwergen (und das ist wirklich wichtig), also werde ich sagen, dass Ihr Himmel mit ziemlicher Sicherheit weniger blau (mehr weiße / graue Komponente) als der Himmel der Erde wäre. Dies liegt daran, dass weniger langwelliges Licht die Oberfläche erreicht. Obwohl das Licht der Roten Zwerge entgegen der landläufigen Meinung immer noch weißliches Licht ist, hat es nur weniger blaue und mehr rote Wellenlängen als das Sonnenlicht der Erde. Wenn es sich um einen wirklich schwachen Roten Zwerg (wie einen M8) handelt, kann Ihr Himmel sogar mittags einen etwas orange/braunen Farbton annehmen (aufgrund des starken Mangels an langwelligem Licht).
Mittag: Ein dunkleres, grau-blaues (vielleicht bräunlich-orange) im Zenit, das zum Horizont hin weißer/grau wird. Der Himmel ist insgesamt viel dunkler als der der Erde.
Sonnenuntergang/Sonnenaufgang: Verschiedene Farben abhängig von Wolken und anderen Faktoren (genau wie auf der Erde), aber im Allgemeinen verschiebt sich das Spektrum mehr in Richtung der untergehenden/aufgehenden Sonne, und der Himmel am gegenüberliegenden Horizont bleibt wahrscheinlich bläulich, aber sehr stark viel dunkler. Insgesamt wird der Hauptunterschied wahrscheinlich darin bestehen, dass es insgesamt nur ein dunklerer Himmel ist (dank des niedrigen atmosphärischen Drucks).
Wenn Sie Staub in der Atmosphäre haben, können bestimmte Spurengase oder andere Dinge das Aussehen stark beeinflussen.
Wie es aus dem Weltraum aussehen würde ... ziemlich genau so, wie die Erde aussieht, nehme ich an. Ich sehe keinen Grund, warum es viel anders aussehen würde, außer dass die Landformen und Ozeane einen etwas röteren Farbton annehmen. Und ich meine leicht . Es gelangt weniger blaues Licht an die Oberfläche, aber blaues Licht ist nicht abwesend. Es ist der Unterschied zwischen einer 3000k-Birne und einer 5000k-Birne ... wahrnehmbar, aber nicht so sehr, dass Ihr Blau, Grün usw. vollständig verschwindet.
Hier ist das Stickstoffspektrum http://s3.amazonaws.com/everystockphoto/fspid31/34/90/75/6/aurora-nitrogen-emission-3490756-o.jpg
Wie Sie sehen können, gibt es viel Rot. Und weil der rote Zwerg in der Infrarotemission ist, hätten Sie alles rot. Es würde wie ein Wärmebild aussehen, aber ohne Gelb. Ich kann nicht sagen, ob die "hellen" Bereiche schwarz wären (kein Licht wird zurückgeworfen) oder nahe an der Orange wären.
AlexP