Luna que cambia de color con la fase

Nuestra luna está bloqueada por mareas, por lo que solo vemos una parte de ella (una rotación por órbita). Pero si la rotación de su luna se hiciera coincidir con las fases, vería la misma parte de la luna durante cada fase. Ahora puede hacer que el suelo de la luna cree el color deseado.

Podrías explicar el rojo por medio del óxido de hierro como Marte. Quizás un asteroide de hierro (muy) grande se estrelló y cubrió una pequeña sección de la luna que solo es visible durante la fase creciente.

El verde podría ser clorita, actinolita u otro mineral verdoso (o incluso plantas verdes si tu luna alberga vida). El blanco podría ser albita o algún otro mineral (o hielo). A medida que avanzaban las fases, cada área coloreada rotaría fuera de la vista.

No cambiaría de color de la noche a la mañana, sino que pasaría de un color al siguiente.

La Luna puede parecer de diferentes colores, vista desde la Tierra:

• Una luna roja, naranja o amarilla puede aparecer cuando la luna está cerca del horizonte, y la luz tiene que viajar a través de una mayor parte de la atmósfera, y se dispersa más luz.
• Una luna azul (no en sentido figurado, literalmente) puede aparecer si hay partículas en el aire de un tamaño de ~500-800 nm, que dispersan la luz roja pero no la luz azul.
• Una luna roja puede aparecer durante la totalidad de un eclipse lunar total, gracias a, lo adivinaste, la dispersión.

Ahora, todo esto tiene que ver con las propiedades de la atmósfera de la Tierra y la dispersión de Rayleigh que ocurre gracias a ella. Todos los colores anteriores son posibles. Puede hacer que las condiciones sean más o menos favorables cambiando la atmósfera, por ejemplo, haciéndola más o menos difusa para lograr tonos rojos y azules en distintas capacidades. Tal vez algún tipo de desgasificación cambie periódicamente su composición; los niveles elementales podrían fluctuar, como lo hace el metano en Marte. La alineación con la órbita de la luna sería una coincidencia.

Mad Physicist sugirió que la luna misma podría tener una atmósfera. Eso parece una posibilidad; La atmósfera de nuestra Luna es bastante tenue , pero otros satélites naturales del Sistema Solar, como Titán, tienen atmósferas mucho más densas. Por lo tanto, necesitaría algún conjunto de gases que cambien con el tiempo. Honestamente, esto podría ser preferible a mi escenario original que involucra la atmósfera del planeta.

Ahora, un color como el verde podría lograrse con cierto tipo de nube de gas . El oxígeno doblemente ionizado emitiría un tinte verde; similar,$\text{H}\alpha$es rojo (al igual que ciertas líneas de nitrógeno) y aparece en varias nebulosas, a menudo dominando la emisión. Si este tipo de gas se acumula periódicamente y luego se disipa en las escalas de tiempo correctas, la luna parecería cambiar de color regularmente.

Son posibles varios colores diferentes :

• Rojo: $\text{H}\alpha$
• Azul: $\text{H}\alpha$/$\text{H}\beta$/$\text{H}\gamma$, con absorción de polvo adecuada
• Verde: $[\text{O III}]$(hidrógeno doblemente ionizado)
• Rosa: $\text{H}\alpha$/$\text{H}\beta$/$\text{H}\gamma$, con$[\text{O III}]$o$[\text{S II}]$
• Naranja: Polvo

La principal diferencia durante las distintas fases de la luna es la posición relativa con respecto a la estrella y al planeta.

Coincidentemente, hay estructuras que tienen propiedades angulares cuando se trata de interactuar con la luz: los espejos dieléctricos .

Los espejos dieléctricos funcionan en base a la interferencia de la luz reflejada desde las diferentes capas de la pila dieléctrica. Este es el mismo principio que se utiliza en los revestimientos antirreflectantes multicapa, que son pilas dieléctricas diseñadas para minimizar en lugar de maximizar la reflectividad.

Sin embargo, tener un espejo dieléctrico que se forme naturalmente es bonito, pero si la superficie de la luna está cubierta con ópalo , puede mostrar un color diferente a medida que el ángulo de incidencia de la luz cambia con la fase.

El ópalo precioso muestra una interacción variable de colores internos y, aunque es un mineraloide, tiene una estructura interna. [...] La regularidad de los tamaños y el empaquetamiento de estas esferas determina la calidad del ópalo precioso. Cuando la distancia entre los planos de esferas empaquetados regularmente es de alrededor de la mitad de la longitud de onda de un componente de luz visible, la luz de esa longitud de onda puede estar sujeta a la difracción de la red creada por los planos apilados. Los colores que se observan están determinados por el espacio entre los planos y la orientación de los planos con respecto a la luz incidente. El proceso se puede describir mediante la ley de difracción de Bragg.

La luna está cubierta de vegetación orientada hacia el Sol.

Al igual que los girasoles, siguen el movimiento del Sol para mirarlo siempre de frente y lograr la máxima eficiencia. Si esta luna, como la nuestra, está bloqueada por mareas, tal vez el movimiento aparente más lento del Sol ayudó a extender esta evolución a gran parte de su vegetación.

Cuando la luna está llena, el planeta está casi entre ella y la estrella. Como tal, todas las plantas están orientadas hacia el planeta.

Cuando la luna está creciendo y menguando, ambos lados de las plantas miran hacia el planeta. El lado este y oeste incluso podría tener una coloración diferente.

Alternativamente, el cuerpo de las plantas podría cambiar de color con el paso del día. Durante el primer trimestre, las plantas se ven por la mañana. Durante el último trimestre, se les ve por la tarde. (O viceversa, dependiendo del sentido de rotación de la luna.) Por ejemplo, si son plantas efímeras que viven sólo un día, al anochecer podrían secarse, como las hojas en otoño.

La luna está demasiado lejos para que se vean las plantas individuales, pero si es lo suficientemente densa, las plantas podrían colorear su superficie. Piensa en un campo de girasoles visto desde lejos, al este de ti. A medida que cada girasol sigue al Sol, es posible que veas el campo como una gran mancha verde por la mañana y una gran mancha amarilla por la noche mientras siguen al Sol que ahora está detrás de ti.

Estaciones.

¿Cuáles son las fases? Son las estaciones de una luna. Las fases siguen un circuito alrededor de su planeta, tal como las estaciones de la Tierra siguen un circuito alrededor del sol. El color de la Tierra puede cambiar con las estaciones.

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Así también tu luna. Tu luna es un prado, o un bosque. Tiene sentido que para una luna con vida vegetal, la vida vegetal comenzaría a crecer con la llegada del sol (la luna creciente), florecería en el verano de la luna llena, luego amarillearía y moriría con el otoño de la luna menguante.

La primavera (verde, si se quiere) viajaría a través de la luna con el borde de ataque del sol, con el color del verano a su paso. La luna llena sería todo el color del verano con bordes de primavera y otoño. A medida que el verano se desvaneciera, el color del otoño precedería a la sombra del invierno.

Puedo ver esto en mi mente, pero me faltan las habilidades de Photoshop para hacerle justicia. Cualquier persona interesada puede agregar esta idea con su interpretación de las estaciones de la luna.

En teoría, si su luna estuviera cubierta con un material iridiscente, uno que refleja diferentes colores en diferentes direcciones, la libración natural en su órbita presentaría ángulos variables en la superficie a lo largo de sus fases. Si tomaras un trozo de roca lunar de esta luna en tu mano y lo giraras, verías los diferentes colores resultantes.

Sin embargo, "Cómo" es un poco confuso; Los minerales iridiscentes existen, pero generalmente no en cantidades tan grandes, tendría que tener una superficie bastante lisa y regular, y en general la disposición debería ser así. Mi primera suposición sería "exhibición de arte alienígena antiguo".

Esto es un poco tonto, pero: si la luna es artificial, podría tener crestas a lo largo de las líneas de longitud, pintadas en colores contrastantes en sus pendientes este y oeste.

Su suposición de propiedades materiales es con lo que iría. La luna podría estar hecha de una sustancia que refleja la luz de diferentes maneras según la cantidad de luz que refleja o absorbe la radiación solar. Pequeñas cantidades de radiación pueden hacer que se vuelva rojo cuando se expone ligeramente, verde cuando está en cuartos, cualquier otra cosa en otras fases, y completamente blanco cuando se refleja o se expone a todo el sol.

Esto abre opciones para que las personas de su planeta celebren ceremonias religiosas utilizando depósitos raros del mismo material que compone la luna que se encuentra en su planeta. No sé qué tipo de historia estás escribiendo, pero ya tengo una en mi cabeza sobre personas que adoran a una deidad lunar que exige ciertas cosas durante cada fase coloreada y usan esas rocas como si fueran piezas del dios. .

Posibilidad uno:

La luna podría estar hecha de un material cuya estructura química y/o física le da un color diferente cuando se ilumina en diferentes ángulos. Si la luna es aproximadamente esférica y un lado mira hacia el planeta en todo momento, entonces la luz del sol incidirá en diferentes regiones del planeta en diferentes ángulos al mismo tiempo.

Por lo tanto, en luna llena, cuando la luna estaba en el lado opuesto del planeta al sol, todo el lado del planeta que mira hacia el sol también estaría mirando hacia el sol, y todo estaría iluminado por el sol. La luna mostraría áreas concéntricas de diferentes colores o sombras, yendo desde el centro que apuntaba directamente hacia el sol a áreas que estaban inclinadas lejos del sol y tenían diferentes sombras o colores hasta la extremidad más externa de la luna que estaría inclinada. casi perpendicular al sol.

En la luna nueva, cuando la luna pasaba perdida por el sol durante el día, estaría totalmente iluminada por la luz del planeta reflejada por el planeta. Y la luna sería más brillante en el punto que mira directamente hacia el planeta, y se atenuaría en las regiones más alejadas hacia las extremidades. Dado que la luz solar reflejada por el planeta probablemente sea muy diferente a la luz solar directa, las partes de la luna que estén iluminadas por la luz reflejada podrían ser demasiado tenues para mostrar colores, y la luz solar reflejada por el planeta podría tener el color del planeta. .

Y cuando la luna estaba un poco alejada de la nueva fase, habría una media luna delgada y brillante en el lado que miraba hacia el sol, que sería mucho más brillante que el resto de la luna y de un solo color.

Y puede averiguar cómo se verían las fases entre nuevo y completo, supongo.

Por supuesto, la luna solo se verá de un solo color cuando esté en una fase creciente estrecha. Cuando esté más cerca de llenarse, debería mostrar bandas concéntricas de diferentes colores.

Una solución podría ser que la atmósfera del planeta normalmente contiene partículas de luz o polvo que la hacen muy nebulosa. Si la luna parece más pequeña que la luna de la Tierra vista desde el planeta, y si la atmósfera es muy nebulosa, los colores de las diferentes secciones de la luna podrían mezclarse en un solo color. Cuando la luna está en una media luna angosta, puede que solo refleje luz roja y parezca roja, cuando la luna está llena, puede reflejar luz de todos los colores de diferentes secciones que pueden mezclarse con la atmósfera para verse blanca (también la luna puede verse tan brillante cuando está lleno que los nativos no pueden detectar los colores y parece blanco), y en el medio puede parecer un color diferente en general.

Y tal vez cuando la atmósfera es excepcionalmente clara, los telescopios podrían mostrar claramente las regiones de diferentes colores de la luna.

Posibilidad dos:

Hace mucho tiempo, extraterrestres súper poderosos (o una civilización muy avanzada caída anteriormente en ese planeta) colorearon la luna en bandas anchas.

Podrían haber depositado materiales de colores en amplias zonas de la luna. Quizás cada zona estaba entre meridianos de longitud que estaban separados por 30 grados, formando seis zonas en el lado cercano de la luna: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, púrpura.

Entonces, a medida que la luna pasa por diferentes fases, los colores de las regiones brillantemente iluminadas de la luna serían:

1) Rojo.

2) rojo y naranja.

3) rojo, naranja y amarillo.

4) Rojo, naranja, amarillo y verde.

5) rojo, naranja, amarillo, verde y azul.

6) rojo, naranja, amarillo, verde, azul y morado.

7) naranja, amarillo, verde, azul y morado.

8) Amarillo y verde y azul y morado.

9) Verde, azul y morado.

10) Azul y morado.

11) Púrpura.

Así, la luna del planeta parecerá cambiar de color con varias fases. Por supuesto, solo aparecerá de un solo color cuando sea una media luna muy estrecha. Cuando esté más lleno mostrará bandas de color.

Si la Luna tiene un diámetro aparente mucho más pequeño cuando se ve desde el planeta que la Luna que tiene desde la Tierra, las bandas de color podrían parecer que se mezclan cuando se ven desde el planeta. Y si la atmósfera del planeta suele ser muy nebulosa, por lo general puede mezclar los colores de las diferentes regiones de la luna.

Entonces, a medida que la luna pasa por varias fases, puede parecer roja en la primera forma de media luna cuando solo se ilumina la región roja; naranja cuando está medio lleno y las regiones roja, naranja y amarilla están iluminadas; blanco cuando está lleno y todas las regiones están iluminadas y todos los colores se mezclan para formar el blanco; azul cuando está medio lleno y las regiones verde, azul y púrpura están iluminadas, y púrpura cuando está en media luna y solo la región púrpura está iluminada.

Por supuesto, si las bandas están dispuestas y coloreadas de manera diferente, la luna podría tener colores diferentes en sus diferentes fases.

Y tal vez cuando la atmósfera es excepcionalmente clara, los telescopios podrían mostrar claramente las regiones de diferentes colores de la luna.

Quizás la luna es un cristal de suficiente claridad que actúa como un prisma. Luego, la tierra se desplazaría a través de diferentes bandas del espectro visible (¿e invisible?) a medida que la luna se mueve alrededor de la tierra. Esto también podría generar interesantes eclipses cercanos y reales.

Cuando las fases de la luna cambian, todavía vemos la misma región de la Luna, solo que la luz llega desde diferentes ángulos.

Entonces necesitas que la superficie de tu luna refleje la luz de manera diferente en diferentes ángulos.

La superficie de la luna está expuesta al vacío, al viento solar y a la erosión de micrometeoritos, y naturalmente blanquearán la mayoría de las sustancias a un gris mate opaco (que puede parecer blanco cuando se ilumina). Entonces, una primera cosa a tener en cuenta es que lo que sea que hizo que la luna se viera así, sucedió recientemente en una escala de tiempo (astro)geológica .

Un "grabado con láser" de la luna, algo a lo que el planeta habrá sobrevivido gracias a su atmósfera, quizás causado por una supernova cercana, podría haber dejado una mitad de la luna con una apariencia variable en luminosidad, pero no en color.

O la luna podría haber sido bombardeada por cristales muy pequeños formados a partir de una nebulosa planetaria . El efecto sería leve, pero visible en tal escala.

Tal bombardeo probablemente también habría causado un invierno nuclear en el planeta, posiblemente no hace mucho tiempo; podrían tener algunos mitos maravillosos sobre cómo del Fimbulwinter surgió una Luna brillante, como un pacto de los Dioses para nunca volver a hacer tal cosa.

La solución fácil (desde la perspectiva de la mecánica orbital) es una luna con un período de rotación igual al período orbital del planeta. Con un lado de la luna siempre de cara al sol y el otro siempre de espaldas, siempre verás la misma parte de la luna en cada fase.

Como beneficio adicional, las diferencias de temperatura extremas significan que las diferencias de color podrían formarse naturalmente. El calentamiento solar constante podría dar un lado soleado altamente volcánico, produciendo una superficie amarilla brillante similar a la de Io, mientras que el lado oscuro es un buen lugar para que se forme hielo, dando una superficie altamente reflectante que parece un azul tenue de Earthshine.

Si la luna fuera un esferoide oblicuo que gira rápidamente con una atmósfera densa y un polo tras otro en relación con el planeta, la luz reflejada de la luna a la tierra tendría que viajar a través de una mayor parte de la atmósfera de la luna cuando su ecuador mira hacia el planeta. cuando el polo mira hacia el planeta. Dado que el color de la luz que llega al planeta se vería afectado por la dispersión en la atmósfera de la luna, podría obtener una luna que cambiara de color según el ángulo entre el polo de la luna y el polo del planeta. Si la periodicidad de la caída de la luna se correspondiera con la periodicidad de la órbita de la luna del planeta, podrías tener una luna que cambiara de color a medida que cambiaba de fase.

La luminiscencia podría proporcionar una posibilidad interesante en este caso. En el mundo real, la fase de avance de la luna es causada por la luna que sale lentamente de la sombra de la Tierra. Como tal, la superficie lunar absorbe cantidades crecientes de radiación solar a medida que avanza su fase. Si la fuente de luz de la luna se vuelve a emitir en lugar de la radiación reflejada, aumentará en intensidad a medida que aumente el tiempo de exposición.

Entonces, una superficie lunar compuesta de varios minerales luminiscentes diferentes con diferentes umbrales de luminiscencia que se iluminan en diferentes colores cambiará de color e intensidad a medida que pasa por sus diferentes fases. No estoy seguro de qué mineralogía necesitaría, pero probablemente tendría que explotar los efectos de fotoluminiscencia y radioluminiscencia para crear el efecto exacto que está buscando. La superficie lunar podría ser de cualquier color, incluso casi negro, cuando el sol no brilla directamente sobre ella.