¿Cómo sería la atmósfera de la Tierra Arcaica? (Antes de la oxigenación masiva)

Estoy diseñando un exoplaneta en el sistema Alpha Centauri que se parece notablemente a la antigua Tierra antes de que se desarrollara la vida fotosintética y proliferara oxígeno en el aire.

Para la atmósfera de Archaean Earth , la mayoría de los sitios enumeran elementos de la atmósfera sin ninguna estimación de porcentajes. Este es el único sitio donde pude encontrar una estimación general de la composición.

Veo una composición que es aproximadamente 70 % N, 10 % CO2, 10 % CH4 y 10 % vapor de H2O.
Suponga que todo, excepto el oxígeno atmosférico, es similar a la Tierra, para mayor claridad. Si lo desea, puede tener en cuenta las diferencias de la estrella α Centauri A con respecto a nuestro Sol, con las que he comparado las estadísticas básicas en otra pregunta aquí , aunque parece que son notablemente similares.

¿Cómo se vería a los ojos humanos esta atmósfera similar a la de la Tierra Arcaica que carece de oxígeno libre?

Esto es para un juego de rol en primera persona de PC de ciencia ficción dura, por lo que las imágenes y las animaciones / movimiento son muy importantes.

Busqué en este sitio y no encontré una posible pregunta duplicada con respecto a este tipo de atmósfera, solo composiciones muy diferentes, como las dominantes de metano o amoníaco.

- editado para eliminar subpreguntas y agregar lo siguiente:

He leído sobre la dispersión de Rayleigh , pero me quedé confundido acerca de esta parte relacionada con nuestro cielo moderno con 21% de O2:

Además, el oxígeno de la atmósfera terrestre absorbe longitudes de onda en el límite de la región ultravioleta del espectro. El color resultante, que parece un azul pálido, en realidad es una mezcla de todos los colores dispersos, principalmente azul y verde. Por el contrario, al mirar hacia el sol, los colores que no se dispersaron, las longitudes de onda más largas, como la luz roja y amarilla, son directamente visibles, lo que le da al sol un tono ligeramente amarillento. Visto desde el espacio, sin embargo, el cielo es negro y el sol es blanco...

... Parte de la dispersión también puede provenir de partículas de sulfato. Durante años, después de las grandes erupciones plinianas, el matiz azul del cielo se ilumina notablemente por la persistente carga de sulfato de los gases estratosféricos.

Si el O2 puede causar tantos efectos de color, tengo problemas para imaginar cómo se vería el cielo sin O2, desde la superficie o el espacio.

Este sitio, xenology.info, tiene mucha información relevante, como los efectos de la presión y la temperatura:

"La cantidad de luz dispersada es directamente proporcional a la presión atmosférica e inversamente proporcional a la temperatura. 1994 Entonces, si duplicamos la presión, duplicamos la cantidad de luz dispersada en todos los colores y, en general, el cielo se vuelve más brillante. Duplicar la temperatura tiene el efecto contrario: la intensidad de la dispersión se reduce a la mitad".

Pero el sitio también me hace menos seguro. Por ejemplo, si bien dice que la mayoría de la dispersión de Rayleigh debería dar una base de azul a los colores del cielo, también explica que algunos gases pueden alterar los colores, como el amarillo pálido del flúor. El cloro aparece verde. El ozono profundo probablemente aparecería rojizo. El metano y el amoníaco proporcionan azul-verde.

"Si hay vapor de azufre disponible, el aire cambiaría de color dramáticamente con grandes cambios de temperatura. Cerca del punto de ebullición a 720 K, el cielo de azufre sería de color amarillo oscuro; a medida que la temperatura subiera a 770 K, la atmósfera se volvería de un rojo intenso, volviendo a amarillo pajizo a unos 1120 K". Y "si las presiones parciales de cualquiera de los absorbentes gaseosos antes mencionados excede quizás 0,001-0,01 atm, ninguna luz de ningún color podrá alcanzar la superficie del planeta desde el exterior".

Cuando dice que el dióxido de nitrógeno aparece de color marrón anaranjado, no creo que pueda suponer que solo porque los cielos arqueanos tienen un 70 % de N son en su mayoría de color marrón anaranjado, porque nuestro cielo moderno tiene un 78 % de N.

La teoría de Mie parece útil, ya que los cielos brumosos o polvorientos tenderían de gris a blanco... pero no explica el color entre la dispersión azul de Rayleigh y los grises de Mie.

La teoría de Mie explica el comportamiento de las atmósferas que contienen partículas mayores de unas 4 micras. Por encima de este tamaño crítico, todas las frecuencias de luz se dispersan por igual y el resultado es un cielo gris o blanco. (Dado que siempre hay una gran cantidad de partículas, neblina de agua y contaminantes industriales flotando en el aire, quizás 100-1000 kg por cada kilómetro cuadrado, el intenso azul natural del cielo desaparece a menos que nos traslademos a altitudes más altas).

Sin embargo,

Entre 0,1 y 4 micras, la teoría de Mie se vuelve especialmente compleja. 1995 La selección por color oscila, prefiriendo a veces esparcir más azul ya veces más rojo. 1993,1995 Este efecto es extremadamente sensible al tamaño de partícula. Una neblina uniforme de partículas de 0,4 micras dispersaría más azul (cielo azul), pero una nube similar de partículas de 0,6 micras produciría más rojo (cielo rojo).

Se discute que las partículas de polvo prestan su color a la atmósfera inferior cuando se levantan, lo cual es fácilmente comprensible para mí. Por ejemplo, por qué los polvorientos cielos marcianos de baja presión son de colores similares a sus accidentes geográficos. Estoy más preocupado por los colores atmosféricos antes de que se involucre el polvo.

Tal vez pueda asumir con seguridad que tales similitudes con nuestra atmósfera terrestre actual producirán un cielo azul similar, pero no encuentro los efectos exactos de la ausencia de oxígeno...