Azul, pero más oscuro

El cielo de la Tierra es azul debido a la Dispersión de Rayleigh . La dispersión de Rayleigh redirige en un ángulo un porcentaje de la luz incidente a través de un gas. El porcentaje de luz reflejada es proporcional a$1/\lambda^4$, donde lambda es la longitud de onda. Es decir, cuanto más corta es la longitud de onda, más luz se refleja. La luz violeta es la que más se refleja, en términos porcentuales, pero la sección violeta del espectro visible es pequeña. Entonces, la luz azul es la siguiente más reflejada, y dado que esa porción del espectro visible es grande, el cielo es azul.

Para su atmósfera, el porcentaje de oxígeno y argón es mayor, pero el porcentaje de nitrógeno es menor. De la Tabla 1 de Shardanand y Rao, 1977, aquí hay una comparación de la sección transversal de dispersión (en$10^{-27}\text{ cm}^{-2}$) para varios gases atmosféricos en ciertas longitudes de onda (en el eje x, en Angstroms):

Molecule       6328    5145    4880    4579    3638
O2             2.06    4.88    6.50    8.39   20.03
N2             2.24    5.61    7.26   10.38   23.82
Ar             2.08    5.46    7.24   10.13   23.00

CO2            7.28   17.25   23.00   29.60   70.70
CH4            5.26   12.44   16.59   21.40   51.10

Observe cuán similares son el oxígeno, el nitrógeno y el argón entre sí, en comparación con el dióxido de carbono o el metano. La velocidad relativa a la que su atmósfera dispersa las diferentes longitudes de onda de la luz será casi la misma que en la Tierra, por lo que el color del cielo será casi el mismo que en la Tierra.

Su estrella emitirá luz en un espectro muy similar al de nuestro sol, por lo que las longitudes de onda de mayor magnitud estarán en el rango azul, al igual que las de nuestro Sol. Vea aquí para más detalles.

El factor final es la masa de la columna de aire. La proporción de luz absorbida por la atmósfera y dispersada por Raleigh se ve afectada por la cantidad de moléculas de aire que encuentra una onda de luz a medida que viaja hacia la atmósfera. Sin que usted dé una gravedad de la superficie, no puedo calcular exactamente la masa de la columna de aire, pero a partir de su presión y densidad, la masa de la columna de aire es unas 10 veces la masa de la Tierra. Por lo tanto, será mucho más probable que la luz sea absorbida o dispersada.

Esto hará que el cielo tenga un tono de azul mucho más oscuro. Pero tenga en cuenta que, debido al mismo espectro de emisión del sol y los mismos factores de dispersión, eso no significa que el tono de azul cambie, solo el brillo del azul. El color azul será del mismo tono, pero más oscuro.

Seguirá siendo azul.

Pero que azul? Como se indicó, la dispersión de Rayleigh será el factor más decisivo para el color del cielo . A medida que su atmósfera tiene más volumen y densidad, más dióxido de carbono >> más dispersión y más dispersión para longitudes de onda más cortas.

Documento sobre el color del cielo , se trata más de nuestro cielo y de cómo cambia el color a medida que se pone el sol. Pero puedes obtener algo de comprensión de eso.

Entonces, la longitud de onda de la luz azul se moverá a alrededor de 450-480 nm, lo que nos da azul a azul pálido. ¿Cuánta luz llega a la superficie? Depende de ti, pero también influirá en qué tan oscuro sea tu azul.

Pero sería mucho mejor si hacemos que su densidad esté más en línea con la presión atmosférica de 17 atm >> alrededor del doble de su elección. Eso nos daría un cielo rosado o amarillo con mucho polvo.