如果太阳被另一颗恒星替代,我们还会有彩虹吗?


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彩虹是由于云中存在的水分子而使光分裂的属性,并且与我们的太阳发出的光有关。我们的太阳是一颗黄星。现在,如果我们用蓝色巨星或红色巨星或任何其他不同颜色的恒星代替太阳,我们还会有彩虹吗?如果是,它是否仍将由七种颜色组成?如果有的话,将会发生什么样的变化?


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您打算与我们这颗新星一起做什么?我有点偏爱它!
corsiKa 2015年

fas.org/irp/imint/docs/rst/Sect20/A7.html可能有帮助,也可能没有帮助。它显示了与太阳相比,各种恒星以什么频率(颜色)发光。向下滚动到Spica / Sun / Antares图(页面的上部分并不能真正回答您的问题)
barrycarter 2015年

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请注意,我们对彩虹的感知是基于眼睛的生理,它适应了该星球上的可见光。如果这个星球上有另一个具有不同光谱的太阳,并且进化为人类进化出了三种不同的受色体而祝福,那么您肯定会感觉到那里的任何彩虹都是一样的色彩。
PlasmaHH 2015年

Answers:


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彩虹将缺少大多数蓝色,而缺少一些红色的绿色。对于蓝星,彩虹的蓝色部分会更强烈。

对于更复杂的颜色,彩虹可能会显示一些间隙。彩虹本质上是该星光部分的光谱,该光谱对于我们的眼睛是可见的,并且大气是透明的。

星星的亮度不同。一个蓝色的巨人将大而耀眼,一个红色的矮人微弱。

根据各个光源的角度大小,彩虹中的颜色将变得模糊,因此对于大恒星而言更接近白色,对于小恒星则更加清晰,更鲜明。

...所有这些都假设仍然有雨。有红色的小星星,天太冷,不会下雨。有了大的蓝色恒星,地球将变得过热。为了调整这些效果,需要修改距星星的距离。当然,一年的时间和轨道速度可能会发生变化。这可能会导致不同的潮流,火山变化等。

交换恒星也可能引起其他各种影响,包括其他极光,电离层,臭氧层,大气侵蚀等。


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是否会有雨的问题不是轨道距离的函数吗?所有恒星都有一个“可居住区”-尽管对于某些恒星而言,它是如此之近,以至于行星将被潮汐锁定。
Donald.McLean

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是。然后,我们需要做的不仅仅是交换星星。潮汐锁定会花费一些时间,由于潮汐和潮汐加热,可能会伴随有洪水泛滥,地震或更多的火山爆发。
杰拉尔德

等一下,我以为恒星是红色还是蓝色取决于它们向地球的相对膨胀速度。更换太阳不会产生相对速度,因此在一个系统中谈论蓝色或红色是没有意义的吗?
v.oddou 2015年

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@ v.oddou签出 en.wikipedia.org/wiki/Stellar_classification,特别是有关哈佛光谱分类的部分。您将其与多普勒频移混淆了。
CVn 2015年

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我们在彩虹中看到的颜色与几件事有关。首先,其折射率随波长的变化。由于折射率在不同的波长下是不同的,因此随着光在水中传播,不同的颜色会分开。这发生在可见光范围之外的宽波长范围内,如下所示(数据来自此处,我编辑了绘图,因为excel做了一些奇怪的事情,将x尺度扩展了)

在此处输入图片说明

0.4μ-0.7μ

其次,我们看到的彩虹取决于眼睛在某些波长下的灵敏度。除了红色和强烈的颜色外,彩虹中还有比我们所能感知的更多的颜色(因此有红外和紫外线的称呼)。在可见光谱内,我们眼睛中的视锥细胞只能分辨出这么多波长。同样,超出可见范围的“不同”颜色的概念也没有太大意义,因为我们不知道如何区分它们。

最后,对于不同的恒星,您将看到的颜色实际上取决于恒星发出的光以及它们在此曲线上的位置。我们的可见范围是固定的,因此,如果我们局限于此,则颜色不会发生太大变化,但是它们之间的相对亮度会变化。随着星光改变颜色范围,某些颜色看起来会比太阳的颜色更亮。其他人可能会感到昏厥。如果我们具有更大的灵敏度范围,那么在某些情况下它将比我们想象的要丰富多彩。


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您是否知道在异国情调的大气中,除了水以外还有其他挥发物的小行星,彩虹会是什么样?例如,从足够高的高度可以看到的金星彩虹。
LocalFluff 2015年

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@LocalFluff不是随手可得的,但是这个问题考虑取代我们的太阳,所以我假设我们仍然在地球上。您的问题将使我对自己非常感兴趣。实际上,在非常不同的波长下,也许我们自己的大气中的其他化合物会开始以不同的方式反射光,但是我坚持使用水,因为那就是我们最初在谈论的内容。
tmwilson2015年

是的,@ LocalFluff,请另外问这个后续问题,我会对答案感兴趣。
neontapir 2015年

好的答案,但是您可能要提到哪些波长对应于“可见光”。
Stig Hemmer

好的,我将改变它并在情节上添加一些指标。
tmwilson2015年

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为了完整起见,这是另一个角度:

是的,正如约瑟夫·冯·弗劳恩霍夫和其他许多人所证明的那样。

有一门完整的科学学科,把事情简化了一些,涉及从非索尔恒星的星光中制造彩虹,并观察它们的外观。这是光学恒星光谱。所以是的,已经有这样的彩虹了,人们确实知道它们与Sol的光所产生的彩虹有何不同。

当然,仔细研究一下,就会发现“ Sol是黄色的星星”和“有七种颜色”。是(总)简化。您已经从其他答案中看到了很多复杂性,包括当地恒星对天气的影响以及液态雨水的存在,有关一个人的气氛以及一天中的什么时间以及如何使用的问题人们正在看很多大气(实际上是纯净的水)。彩虹的研究实际上是相当复杂的。

鉴于此,很难回答这样的问题,因为Sol 并不是真正的黄色,这主要是看一颗以某种方式通过某种气氛散发出各种颜色的恒星的人工制品。如果(a)一种采用某些文化和语言偏见并且(b)一种忽略了电磁波谱的其余部分,而天文学家绝对不会这么做,则只有“七种颜色” (无线电和X射线恒星光谱学属于科学学科) )。

因此,为了简化起见,坚持可见光:这是2000年5月30日由基特峰国家天文台0.9m望远镜用其他恒星制成的一组“彩虹” :

图片来自NOAO / AURA / NSF

右侧下方的代码是单个恒星的天文恒星目录编号,其光用于制造每一颗恒星。这应该让您开始了解不同恒星产生的彩虹的外观。但这是一件相当复杂的事情。只要看看什么是太阳能彩虹真的样子。这是当仔细观察时的太阳彩虹的样子(麦克马斯·皮尔斯太阳天文台在2000年8月30日):

图片来自FTS / NSO / KPNO / AURA / NSF

它不是黄色,并且有七种以上的颜色。☺


出于所有应有的尊重,这些并不是真正的彩虹。您可以为所有黑体创建类似的光谱。
HDE 226868

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一个代理人是月亮弓,月球彩虹。我从小就通过在满月期间从花园水管上喷洒水雾来创建它们。与许多人可以找到的长时间曝光的专业照片相比,它的夜晚更加暗淡和发蓝。

月亮仅反射太阳光谱的一部分,并产生另一种彩虹。我敢打赌,对于不同的恒星也是如此。当然,只要您能看到恒星或任何能足够明亮地反射其光的弓,肯定还会有某种弓形。

从维多利亚瀑布的喷水中可以看到下面的图像是自然的。(我希望它不是由背景城市的灯光引起的!它们看起来很明亮只是因为需要长时间曝光才能清晰地捕捉到颜色)。某些月球和星弓可能是由大气中的冰晶或沙尘暴引起的。

在此处输入图片说明


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月弓的蓝色色调是人类视觉系统的伪影:随着环境光水平的降低,对蓝光相对敏感度会增加。客观测量的光谱实际上与太阳彩虹的光谱相同。
2015年

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雨弓需要观察者在光源和圆圈的(似乎)中心之间,因此城市的灯光不会造成这种弓。
圣保罗Ebermann

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对于大多数恒星(可能是所有恒星),答案是肯定的。恒星是黑体发射器,这意味着它们发出的光取决于它们的表面温度。黑体发射器发出的所有频率的光都低于特定的截止频率。任何具有比我们自己的太阳高的表面温度的恒星,都会具有更高的频率(蓝色)峰值发射。但是,它们在每个频率以下都比凉爽的恒星发出更多的光。因此,较热的恒星将发出更多的红光,更多的蓝光,更多的绿光,更多的红外光,更多的无线电光等。

因此,我们唯一担心的是较凉爽的恒星。事实证明,直到达到约2500K的有效表面温度,您才真正开始在光谱的蓝色和绿色部分出现巨大的下降。我不知道有那么酷的星星。对于非常红的恒星,温度谱的下限往往约为3500K。彩虹的所有颜色会比我们的恒星更暗,但是仍然应该可以检测到。

如果仔细观察,星星的不同成分会导致彩虹中某些黑线(该频率下没有光)。但是,即使是我们自己的恒星,也会发生这种情况,并且在使用分光仪之前我们无法看到它-线条根本不够宽,彩虹过于压缩,我们无法用肉眼察觉。

当然,所有这些都假设您可以将地球上的所有其他物体保持不变,并像灯泡一样将恒星熄灭。产生彩虹的最大因素是大气的成分,雨滴的大小以及实际产生雨水的能力。一旦我们的恒星被替换,所有这些都会开始改变。有时速度非常快,例如O级恒星(或在传输到太阳系期间因太剧烈摇晃而变成超新星的恒星)。


更不用说生命会为具有不同光谱的环境演化出不同类型的眼睛
Hagen von Eitzen 2015年

@HagenvonEitzen很好。我一直希望我们能看到更广泛的领域。就像从红外线到紫外线。我知道有些动物可以看到每个光谱,但我不知道任何动物可以看到所有这些波长。我认为那会很整洁。
MassDefect 2015年

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当然是。光线穿过雨滴(或喷水管,瀑布等)的通道将是相同的。而且您的阴影仍将指向彩虹。


假设有一颗红色的星星。彩虹中的蓝色来自哪里?
杰拉尔德2015年
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