Si la Tierra girara alrededor de una enana roja/gigante o una enana marrón, ¿su cielo seguiría pareciendo azul? [duplicar]

Si consideramos que 1 atmósfera de profundidad óptica significa mirar a través de la atmósfera de la Tierra en el cenit, entonces la profundidad óptica para la dispersión es pequeña, probablemente del orden de 0,3 para la luz azul y mucho menor (según$\lambda^{-4}$) para luz roja.

Eso significa que cuando el Sol está en el cenit, la mayor parte de la luz llega al suelo, pero parte de la luz azul se dispersa fuera de la línea de visión.

Si observamos otras líneas de visión, la profundidad óptica aumentará aproximadamente como$\sec z$, dónde$z$es el ángulo cenital ( hay disponibles funciones más complicadas ). Cuando miramos en esas direcciones, vemos principalmente luz dispersa (azul). Si miramos hacia el Sol en general$z$(no mire al Sol), entonces la profundidad óptica de dispersión es considerablemente mayor y la luz azul se dispersa fuera de la línea de visión, dejando que la luz roja se acerque a nosotros.

La cantidad de luz azul que vemos en el cielo depende del espectro intrínseco del Sol y del ángulo entre la línea de visión y el Sol.

Las enanas M, y especialmente las enanas marrones, tienen muy poca luz azul en sus espectros. un tipico$B-R$el color para una enana M sería de aproximadamente 3 magnitudes, mientras que para el Sol es de aproximadamente 1. Eso significa que la relación de flujo de luz roja a azul es un factor de 6.3 mayor en una enana M. La relación de la sección transversal de dispersión de la luz roja a la azul es de aproximadamente$(400/700)^4 = 0.1$, que casi compensaría.

Así que creo que lo mejor que podrías obtener es una especie de luz dispersa amarilla en ángulos grandes desde la dirección de la enana M, debido a la dispersión de Rayleigh.

Sin embargo, esto ignora el componente de dispersión de Mie . La sección transversal para la dispersión de Mie es casi plana o se eleva ligeramente hacia las longitudes de onda rojas. Esto es causado por aerosoles y partículas más grandes en la atmósfera; y tiende a eliminar el color y hacerlo más similar al espectro de iluminación. Desde ese punto de vista, y dependiendo del contenido del aerosol, creo que el cielo amarillento debido a la dispersión de Rayleigh terminará siendo más rosa salmón debido a la dispersión de Mie.

Esta es la vista desde el suelo. No estoy seguro de lo que quieres decir con verlo desde el espacio. La atmósfera de la Tierra es casi transparente excepto donde hay nubes. Supongo que si miras directamente al limbo de la Tierra, verás la luz retrodispersada de Rayleigh; en cuyo caso, mi respuesta sería la respuesta "amarillenta" que di anteriormente, porque la dispersión de Mie está bastante sesgada en la dirección de dispersión hacia adelante.

Las enanas marrones casi no tienen luz azul en su espectro. Es completamente absorbido por las moléculas en sus atmósferas y re-irradiado en longitudes de onda infrarrojas. Sin embargo, lo que importa es que supongo que la proporción de luz roja a azul y aunque es muy pequeña, dudo que puedas decir que es cero. Así que pasaré de eso, no estoy seguro. Pero para el ojo humano va a estar muy oscuro (suponiendo que su planeta esté iluminado por 1,4 kW por metro cuadrado de luz infrarroja).