Densidad atmosférica y rango de visibilidad [duplicado]

¿Hasta dónde se puede ver a través de una atmósfera como la que tenemos en la Tierra? El protagonista habita un mundo enorme, como el interior de una esfera, una esfera de Dyson, con una circunferencia aproximada definida por el círculo de la órbita terrestre. El mundo es mágico y, por lo tanto, la atmósfera se mantiene en el interior de la esfera, desinhibida por las leyes de la física. De hecho, una atmósfera respirable está disponible hasta a 30 kilómetros de altitud. Pero como la superficie se curva hacia arriba (aunque muy ligeramente) en lugar de hacia abajo como en la Tierra, sería posible ver más allá de aquí, si la atmósfera no oscurece la vista. En teoría, ¡podría haber mucho aire entre dos puntos de observación! (Tenga en cuenta que este mundo en particular está dividido en segmentos "más pequeños" por una forma de divisores en forma de cortina, pero algunos de los segmentos son mucho más grandes que, digamos, la superficie de nuestro propio planeta). Estoy pensando en la forma en que el agua filtra más y más luz a medida que crece la masa de agua entre la fuente de luz y el lugar de observación. ¿Ese mismo mecanismo afecta al aire atmosférico?

Se agregaron explicaciones en respuesta a los comentarios: la superficie (interior) de la esfera es en su mayoría terrenos baldíos deshabitados, roca estéril con rastros de agua y líquenes, y con una capa delgada de atmósfera respirable. Las áreas habitadas consisten en "islas", formadas por cientos de segmentos, divididas por "cortinas solares" que parecen niebla o neblina, pero que en realidad filtran la luz solar. El "sol" central está cubierto, pero permite que los tallos relativamente delgados caigan hacia los segmentos habitados, como los tallos oculares alargados de los caracoles, de modo que, en la práctica, cada segmento tiene su propio sol. No hay lunas ni estrellas, sino algunos otros cuerpos celestes. Así, un segmento puede experimentar el día simultáneamente con un segmento vecino que experimenta la noche. Además, el tiempo y el clima pueden variar drásticamente cuando un ser pasa una cortina entre segmentos. Todo esto es posible gracias a la magia. ("Dioses" juegan un papel importante aquí.)

PD a mi pregunta: ¿Sería diferente la respuesta si el área bajo la atmósfera consiste en un enorme océano, de nuevo, mucho más grande que toda la superficie de nuestro planeta, pero con algunas islas y continentes más pequeños?
A través de la atmósfera que realmente tenemos en la Tierra podemos ver (a simple vista) estrellas hasta a dos mil años luz de distancia. Y es posible que desee consultar la perspectiva aérea .
Dependerá de muchas variables, como la humedad, la temperatura y la turbulencia. También tenga en cuenta que debido a que el aire dispersa la luz azul, en algún momento se verá como un cielo azul. Pero es casi seguro que podrá ver un poco más lejos que en la Tierra.
Otra preocupación: la atmósfera de la Tierra se adelgaza con la altitud. Su espesor equivalente es de unos 10 km. Si en este escenario tenemos una presión uniforme de 1 atm hasta 30 km, y luego vacío, el espesor equivalente es 3 veces mayor que en la Tierra.
¿Hay algún contaminante en la atmósfera? ¿Cómo se mantiene el aire atmosférico a una presión constante hasta los 30 km? ¿Habrá una aroura constante en todas partes debido al viento solar? ¿Cómo es el límite Atmósfera-Espacio? ¿De qué frecuencias de luz estás hablando, todas visibles?
Tenga en cuenta también que, independientemente de la cuestión de si la luz puede llegar a su ojo, su capacidad para resolver objetos pequeños a largas distancias está limitada por consideraciones ópticas muy fundamentales (aunque depende de la longitud de onda)
@KimotoCat "algunos de los segmentos son mucho más grandes que, digamos, la superficie de nuestro propio planeta". Definitivamente. Esa esfera es ASOMBROSAMENTE vasta. La superficie es del orden de 10^17 km^2. Puedes colocar 100 MILLONES DE TIERRAS en esa cosa. Es funcionalmente infinito para cualquier sociedad de la era preespacial.
Este es ciertamente un duplicado, pero tenga en cuenta que no puede "ver claramente" mucho más allá de unas 5 millas porque sus ojos ya no pueden resolver los detalles finos. No es un problema de la atmósfera, es un problema de la resolución de escaneo de tus ojos. Cuanto más grande sea el objeto que intentas ver, más lejos podrás verlo. Por lo tanto, incluso si esta pregunta no fuera un duplicado, necesitaría especificar el objeto exacto (tamaño, forma, color, albedo, etc.) que estaba tratando de ver. Eso en realidad podría hacer una mejor pregunta. Preguntémoslo (y podría ser un duplicado).

Respuestas (2)

Argumentos para no poder ver toda la esfera:

  1. Su tamaño. Si estamos hablando de una esfera real aquí, tendríamos un radio de 150 millones de km. La curvatura sería 0,0000427 veces la curvatura de la tierra: el horizonte (tal como lo conocemos) estaría a unos 58.000 km de distancia en lugar de a 10 km.
  2. Dispersión atmosférica, la razón por la que no vemos estrellas durante el día. Si su atmósfera tiene un espesor de 30 km, el efecto sería aún más fuerte. Además, estamos en una Esfera de Dyson: ¡el sol siempre brilla!
  3. Las nubes, el polvo, las montañas y todas esas cosas bloquean aún más tu vista cuando estás dentro de la esfera.

Argumentos para poder ver la esfera o partes de ella:

  1. El sol brilla en toda la esfera, por lo tanto, se refleja en todo. Como la luna es visible durante el día a veces, también deberían serlo al menos los "lados" de su esfera. Dado que todo estaría demasiado lejos para distinguir los detalles, tendrías la sensación de estar sentado en el fondo de un tazón gigante. El extremo más alejado de la esfera podría estar demasiado lejos, y bloqueado por el sol, pero al menos la mitad de la esfera podría ser visible, posiblemente más.
  2. Cuanto más recto mires hacia arriba, menos atmósfera podría dispersar los fotones. Si miras hacia arriba en un ángulo de 45°, la luz reflejada desde los "lados" de la esfera tendría que viajar unos 45 km a través de tu atmósfera para llegar a ti. No tanto, una luna nueva baja es visible a través de distancias de atmósfera más o menos similares.

tl; dr: Creo que tu héroe vería un "anillo" flotando en medio del cielo, como un halo muy grande alrededor del sol. Los bordes inferiores/más cercanos de la esfera están oscurecidos por obstáculos, nubes y la atmósfera, los bordes más alejados por la luz del sol, que es mucho más brillante que el reflejo de la esfera.

En aire extremadamente limpio en áreas árticas o montañosas, la visibilidad puede ser de hasta 160 km (100 millas) donde hay marcadores grandes como montañas o crestas altas.

https://en.wikipedia.org/wiki/Visibilidad

Las licencias artísticas te permitirían extender eso bastante; quizás vuestro aire sea aún más claro que el aire más claro de la Tierra. Pero la visibilidad de 1 AU lo colocaría sólidamente en el ámbito de ser radicalmente diferente del mundo real.

Densidad atmosférica y rango de visibilidad [duplicado]
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