color del cielo

La respuesta a esto depende de sorprendentemente pocos factores. De hecho, lo único que deberá tener en cuenta es la profundidad atmosférica y el espectro de salida de su sol.

El color azul del cielo es causado predominantemente por la Dispersión de Rayleigh , que es la desviación de las ondas electromagnéticas cuando viajan a través de un medio de dipolos. Para obtener el color correcto, dibuja un rayo desde el observador hacia el espacio. En cada punto a lo largo de esta línea, determinas la intensidad de la luz que llega a ese punto. La intensidad de la dispersión de Rayleigh se define mediante la ecuación:

$$I = I_0 \frac{ 1+\cos^2 \theta }{2 R^2} \left( \frac{ 2 \pi }{ \lambda } \right)^4 \left( \frac{ n^2-1}{ n^2+2 } \right)^2 \left( \frac{d}{2} \right)^6$$

Donde R es la distancia a la partícula, theta es el ángulo de dispersión, lambda es la longitud de onda, n es el índice de refracción y d es el diámetro de la partícula.

Por supuesto, ninguno de estos depende de su medio, excepto n, el índice de refracción, que será aproximadamente el mismo para la atmósfera de su planeta que para el aire de la Tierra.

Lo que esto significa es que el efecto de la Dispersión de Rayleigh va a ser más o menos el mismo que se ve en la Tierra. (También está la dispersión de Mie, pero domina Rayleigh). La única diferencia será la profundidad atmosférica, que afecta las longitudes de la ruta a lo largo de la cual integrará (tanto la longitud de la ruta del sol a la partícula como la longitud de la ruta desde la partícula al observador terrestre).

El color del cielo, por supuesto, también dependerá de la estrella que elijas. Sin embargo, dado que la estrella que eligió está muy cerca de la del sol, debe esperar comportamientos casi perfectos como los de la Tierra. La única diferencia será la diferencia de longitud de camino. Creo que el resultado será un azul más oscuro con menos dispersión.

Y, dado que solicitó un "tono" de azul y este efecto de dispersión es multiespectral, podemos colapsarlo en un solo tono como lo ve un ser humano usando el observador estándar CIE .

Tu densidad atmosférica

El índice de refracción de un material depende de la densidad . Has dicho que el tuyo es$88\%$de la Tierra, el índice de refracción del aire de la Tierra es$n_{air} = 1.000293$. para gases$n-1$es directamente proporcional a la densidad del material, entonces:

$$n_{air} - 1 \propto \rho_{air}$$ $$n_{new} - 1 \propto \rho_{new} = \rho_{air} \times 0.88$$ $$\frac{n_{new} - 1}{n_{air} - 1} = \frac{\rho_{air} \times 0.88}{\rho_{air}} = 0.88$$ $$n_{new} = 1 + 0.88(1.000293-1) = 1.00025784$$

Entonces su nuevo índice de refracción es ligeramente más bajo que el de la Tierra.

Si observamos la dispersión de Rayleigh, asumiendo que todas las demás constantes son iguales:

$$I \propto \left( \frac{ 1 }{ \lambda } \right)^4 \left( \frac{ n^2-1}{ n^2+2 } \right)^2$$

comparando las intensidades para su nuevo índice de refracción:

$$I_{new} = I_{Earth} \cfrac{\left( \cfrac{ n_{new}^2-1}{ n_{new}^2+2 } \right)^2}{\left( \cfrac{ n_{air}^2-1}{ n_{air}^2+2 } \right)^2} = I_{Earth} \times 0.774$$

obtenemos un$77\%$reducción en la luz que está dispersando a través de la atmósfera en todas las longitudes de onda.

Como resultado, su cielo será de un azul más desteñido: el índice de refracción más bajo significará que la luz se dispersa menos, por lo que la distinción será menor, pero el cielo será más oscuro debido a que la intensidad de la luz dispersada es muy reducida.