Posibles colores del cielo compatibles con la vida en la tierra

Esta pregunta ya se ha hecho en formas similares en este sitio con algunas buenas respuestas como aquí:

¿De qué color puede ser el cielo?

¿Cómo podría ser naranja el cielo en una atmósfera respirable?

¿Qué haría que un cielo se viera morado durante el día?

pero quiero poner especial énfasis en la compatibilidad con la vida tal y como la conocemos. Entonces, la pregunta es: ¿ Qué posibilidades existen para colorear el cielo de un planeta similar a la Tierra de manera diferente a nuestro cielo azul bajo la condición de que se admita la vida tal como la conocemos?

Esto significa:

  • La atmósfera se compone de alrededor de un 20 % de O2, algo de N2 (¡para nuestras queridas plantas!) y tiene una presión de alrededor de 1 bar al nivel del mar.

  • Ninguno de los gases atmosféricos debe ser venenoso para (la mayoría) de los animales y las plantas.

  • La fotosíntesis debe ser posible.

  • Todos los constituyentes de la atmósfera deben ser químicamente inertes entre sí (p. ej., grandes cantidades de CH4 entrarían en combustión con O2 lo antes posible y prenderían fuego al mundo).

  • El color es visto por un ser humano, por lo que no hay fotorreceptores sofisticados.

Estoy abierto a sugerencias sobre más condiciones que pueda haber supervisado.

Ahora las posibilidades de cambiar el color son que yo sepa:

  • Dispersión de Rayleigh: dado que los gases de nuestra atmósfera poseen frecuencias de resonancia en la región ultravioleta, la luz violeta se dispersa más que la luz roja. Una deficiencia cuantitativa en la luz violeta (al menos percibida por nosotros) lleva a que el azul sea el color dominante. ¿Existen gases con diferentes frecuencias de resonancia que puedan alterar el comportamiento de dispersión?

  • El sol: Emite un espectro de colores de acuerdo a su temperatura. Cambiando la temperatura se puede obtener un color diferente, pero ¿sería esto posible en una medida que todavía satisfaga la condición de permitir la vida? Un fuerte desplazamiento hacia el rojo causaría una deficiencia de UV (fotosíntesis), mientras que un desplazamiento hacia el azul aumentaría la radiación UV a niveles posiblemente peligrosos para todos.

  • El sol otra vez: junto al espectro continuo definido por la fórmula de Planck, los elementos tienen líneas elementales estrictamente definidas. ¿Podría un enriquecimiento de cierto elemento como el Ca conducir a una fuerte línea de Ca que cambie el color aparente del sol?

  • Partículas en la atmósfera (como en Marte o incluso en Pekín): en este caso, me preocupa que llegue suficiente luz a la superficie para que las plantas vivan. ¿Hay diferentes colores posibles o siempre sería algo rojizo?

Editar: Realmente no sé por qué esta pregunta se ha marcado como duplicada. La pregunta vinculada solo cubre un mecanismo de coloración y carece por completo de compatibilidad con la vida, que es el énfasis de mi pregunta, como dije claramente.

Recuerde que el sistema visual humano tiene una muy buena función de corrección automática del balance de blancos , lo que significa que se adapta y corrige automáticamente la iluminación ambiental. Al amanecer, al anochecer, en habitaciones iluminadas con bombillas incandescentes, el iluminante es más rojo; bajo un cielo nublado, el iluminante es más azul: y sin embargo, nuestro ajuste de balance de blancos incorporado se activa de inmediato y no vemos el mundo que nos rodea bañado en rojo o azul.
Esta es una nota interesante. Pero, ¿esto también afecta el color del cielo mismo? Estaría bastante satisfecho con un mundo de aspecto "normal" y un cielo descolorido.
¿Cuenta la percepción? (es decir, pregunte a ciertos tipos de personas daltónicas de qué color se ve el cielo). Pregunto porque dijiste que estarías satisfecho con un mundo normal pero con un cielo descolorido pero solo con ojos humanos (sin fotorreceptores sofisticados) y me hizo pensar "¿por qué el cielo no es púrpura?" o como uno de mis amigos me preguntó una vez "¿cómo es el azul de todos modos?"
Para aclarar: ¿"la vida tal como la conocemos" significa que la vida vegetal se origina en la Tierra, o simplemente emplea un mecanismo similar a la vida vegetal de la Tierra? (Por ejemplo, ¿plantas que todavía fotosintetizan pero están más adaptadas a otras longitudes de onda?)
La percepción debe limitarse a la vista de una persona normal. Imagínese volar a algún planeta, salir de él (sin traje, ya que el planeta es amigable de todos modos) y ver un cielo naranja arriba, por ejemplo. (Asumiendo que su vista es "normal")
Y la vida tal como la conocemos significa fotosíntesis basada en clorofila. Entonces las plantas seguirían siendo verdes. La expansión a otros medios de fotosíntesis también es muy interesante, pero creo que esto excedería el alcance de esta pregunta por un amplio margen.
Si tiene tanto CO2, seguramente tendrá mucha absorción de infrarrojo cercano, por lo que su cielo no tendría muchos rojos.

Respuestas (1)

Casi cualquier cosa, si las condiciones eran las adecuadas.

Primero, sobre el color del cielo en sí, en general:

Las otras preguntas a las que se vincula en su propia pregunta hacen un trabajo bastante completo al describir los factores que afectan la forma en que percibimos el color del cielo. En cuanto a las posibilidades que existen específicamente para una atmósfera similar a la de la Tierra, los principios básicos de esas respuestas aún se aplican: el grosor de la atmósfera, el tipo de estrella, etc. En otras palabras, tener una atmósfera similar a la de la Tierra realmente no cambia las consideraciones principales, por lo que en gran parte aún puede consultar esas otras respuestas. En particular, hay varias respuestas aquí que deberían interesarle directamente.

En segundo lugar, específicamente con respecto a la vida vegetal:

Dado que la atmósfera será hospitalaria (y suponiendo que obtengan todos los demás nutrientes e hidratación que normalmente necesitan), la principal preocupación es la cantidad de luz que recibirán. Diferentes plantas requieren diferentes cantidades de luz solar, por lo que algunas especies pueden tener dificultades para prosperar si su planeta experimenta demasiada diferencia en el nivel de luz.

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