Обитаемая планета вокруг красного карлика?

[Olweg]

Ну, по картинке-то понять невозможно. Можно нарисовать и солнце во весь холст А так да, в два - в четыре раза.

[Инопланетянин]

В два, а то и четыре раз больше чем Солнце на нашем небе?

Ну в небе Проксимы Центавра b, насколько я помню, диаметр этой самой Проксимы в три раза больше солнечного. И это у планеты в обитаемой зоне. Но Проксима очень уж холодный карлик. У них номер разряда очень сильно всё меняет.

[Инопланетянин]

Так?

*Подумав как следует* Нет, так быть не может. У красных карликов вообще газовые гиганты редко встречаются, а уж гиганты с кольцами, спутниками и при этом в той же обитаемой зоне - никак. Красный карлик от газового гиганта размерами отличается ненамного. И даже если планета устроилась в точке Лагранжа, то всё равно от спутников и колец придётся избавляться.
Вот вторая картинка более реалистична. Там, конечно, не луны, а другие планеты. Вполне могут так выглядеть.
А угловой размер нарисованного КК на глаз определить сложно. Было бы солнце  чуток синее, я сказал бы, что это просто Солнце.

[alex_semenov]

*Подумав как следует* Нет, так быть не может. У красных карликов вообще газовые гиганты редко встречаются, а уж гиганты с кольцами, спутниками и при этом в той же обитаемой зоне - никак. Красный карлик от газового гиганта размерами отличается ненамного. И даже если планета устроилась в точке Лагранжа, то всё равно от спутников и колец придётся избавляться.

Да, возможно. Но я взял это из солидного журнала! Это картинка к статье "Лучше чем Земля" из "В мире науки".
https://personal.tcu.edu/dingram/better.pdf

Вот вторая картинка более реалистична. Там, конечно, не луны, а другие планеты. Вполне могут так выглядеть.

Не будем мелочиться. Удаляем лишние небесные тела (мы механики небесных сфер или где?)...



Так?
 
Про угловые размеры. Конечно. Всякий работающий с оптикой знает...



Кстати. А небо на планете у красного гиганта карлика обязано быть красным?
Или будет таки всё же  ГОЛУБЫМ?

[Vavanzer]

Про угловые размеры. Конечно. Всякий работающий с оптикой знает...

Можно и Солнце в 10 раз крупнее, на фоне отдаленного города заснять!))
И кстати раснее!

[Vavanzer]

У красных карликов вообще газовые гиганты редко встречаются, а уж гиганты с кольцами, спутниками и при этом в той же обитаемой зоне - никак.

Очень сомнительное утверждение.
Опираюсь на личный опыт,  так сказать, на многочисленные статьи об открытых планетах, прочитанные за всю жизнь!)
Начнём хотябы с первой экзопланеты, когда либо открытой... Смещение относительно центра масс...

[Инопланетянин]

Да, возможно. Но я взял это из солидного журнала!

Вот самая первая (половина составной) ничего так, красиво. Кстати, AlexAV доказывал, что там даже не так уж и красно будет. Хотя, фотоаппарат, наверное, так и увидел бы.

Не будем мелочиться.

Да, я придрался к планетам, а тут же про звезду.

Кстати. А небо на планете у красного гиганта обязано быть красным?
Или будет таки всё же  ГОЛУБЫМ?

Поскольку именно голубые фотоны легче рассеиваются оно должно быть голубым, в крайнем случае серым. AlexAV не разрешил его делать даже зелёным, я спрашивал.

Очень сомнительное утверждение.
Опираюсь на личный опыт,  так сказать, на многочисленные статьи об открытых планетах, прочитанные за всю жизнь!)
Начнём хотябы с первой экзопланеты, когда либо открытой... Смещение относительно центра масс...

У Вики говорится, что редко встречаются. Хотя действительно, такие планеты легче обнаружить. Но у ней даже горячие юпитеры у G попадаются чаще.
Кстати, первая экзопланета, ЕМНИП - газовый гигант у пульсара.

[Инопланетянин]

у красного гиганта

Кстати, у красного гиганта в небе обитаемой планеты вполне может поместиться и газовый гигант. Всё равно без колец, т.к. или растопит или они будут меркнуть каменные на фоне атмосферы.
Но с этим в другую тему

[alex_semenov]

Но с этим в другую тему

Да, спасибо. Я оговорился.
Конечно, интересует цвет небо планеты с плотной атмосферой у красного карлика.
Действительно, вопрос интересный.

Рэлеевское рассеяние

Объяснение цвета неба

Рэлеевским рассеянием солнечного света на неоднородностях атмосферы (флуктуационные неоднородности плотности воздуха) объясняется голубой цвет неба. Лучи Солнца рассеиваются в каждой точке атмосферы — и больше рассеивается коротковолновый свет. Глаз видит все рассеиваемые волны — от красного (длинноволнового), до фиолетового (коротковолнового). На фиолетовом коротковолновом краю оптического спектра идёт нарастание. Поэтому интегральная картинка воспринимается глазом как голубой цвет, отодвинутый от фиолетового края, но тяготеющий именно к этой стороне спектра.

На закате же при малых углах Солнца относительно линии горизонта наблюдаются иные явления. Если в точке неба вдалеке от Солнца наблюдатель видит всё тот же голубой цвет, то вблизи Солнца — красный. Дело в том, что в любой точке неба вдалеке от Солнца наблюдатель по-прежнему видит рассеянный, то есть коротковолновый (интегральный голубой) свет. А на малых углах рассеяния, где больше прямых лучей Солнца, до наблюдателя гораздо больше доходит длинноволновый, то есть красный цвет. Это объясняется тем, что по сравнению с положением Солнца в кульминации свет проходит в несколько раз большую толщу атмосферы, и от фиолетового света не остаётся практически ничего — он рассеивается многократно в другие стороны. И интегральная картинка смещается к красному краю спектра.

То есть не состав атмосферы не спектр излучения звезды на цвет неба не влияет. Если плотность атмосферы примерно такая же как и у Земли, то небо будет голубым. Солнце на небе будет ДРУГОГО цвета. Более тускло-закатным и красным (как наше солнце на закате). А небо будет всегда синим. Как у нас.
Но вот если атмосфера будет толще, то небо может и  ПОКРАСНЕТЬ...
Как краснеет небо вокруг садящегося солнца на закате. И на самом деле тут переход не такой уж и большой (надо попробовать посчитать во сколько раз плотней путь пойденный лучом на закате по сравнению с путём пройденным в зените или близко к нему).



Почему у Марса с его разряженной атмосферой небо красное? Там как раз работает состав атмосферы. Потому что там в воздухе много взвешенной пыли (почему синее на закате - не уточнял. Будет домашним заданием). Интересно с Титаном. На Титане атмосфера более плотная чем у Земли. И значит там должно быть "закатное" небо всегда. Красным. Фиолетовый спектр рассеивается  сильней. Но там еще и "пыль", вернее углеводороды взвешенные в атмосфере. Поэтому небо будет желтовато-красным. Как и говорят данные.
Кстати, почему небо не может быть зелёным ("зелёный луч" - редчайшее закатное явление на Земле) я до сих пор не уловил (читал вскользь). Но понял, что это связано с тем, что нет ЗЕЛЁНЫХ звезд. Есть красные, жёлтые, синие, белые. Зелёных нет.
 

Можно и Солнце в 10 раз крупнее, на фоне отдаленного города заснять!))

Да, разумеется:



В эпоху соцреализма любили этим злоупотреблять. В "Огоньке" можно найти фото строек народного хозяйства, всякие химические колонны хорошо смотрелись, на фоне огромного заходящего солнца. Самый известный такой приём доведённый до художественного предела-абсурда: заставка "Неуловимых мстителей":

"Вы нам только шепните, мы на помощь придем!"

Ну и где вы, "Мстители", теперь?... Не так. Ну и где вы были, "Мстители" в 1991-м?

[Olweg]

Кстати, интересно ещё оценить, насколько ярко будет солнце светить в видимом диапазоне. Почти весь спектр, особенно у поздних М-карликов, смещён в ИК, поэтому выглядеть такое солнце будет тусклее, скорее всего, на него можно будет без проблем смотреть даже в полдень (или нет - из-за инфракраса?). Можно прикинуть, насколько тусклее.

[alex_semenov]

Кстати, интересно ещё оценить, насколько ярко будет солнце светить в видимом диапазоне. Почти весь спектр, особенно у поздних М-карликов, смещён в ИК, поэтому выглядеть такое солнце будет тусклее, скорее всего, на него можно будет без проблем смотреть даже в полдень (или нет - из-за инфракраса?). Можно прикинуть, насколько тусклее.

Да, это то что достаточно легко вычисляется и что достаточно сильно "бьет по интуиции", то есть тут можно сделать массу "открытий" не вставая с дивана. Буквально.
То что небо на любой планете должно быть в основном синим сильно уязвило мою "интуицию", воспитанную всякого рода фантастами и художниками.
 
Художники, оно понятно, ищут наиболее красивые, броские и необычные образы.  Отсюда такое обилие окольцованных гигантов в небесах воображаемых экзопланет... Неприменно несколько крупных лун в одном небе... Это как виноград и мясо на картинах художников эпохи голода-Возрождения... Дорвались...



Но реальная физика (законы небесной механики) сильно ограничивает подобные фантазии. И поиск подобных ляпов (не может быть!) - уже особый род развлечения на любителя. Ведь бум экзопланетных пейзажей начался у художников только "недавно". С появлением экзопланетного бума в астрономии. И 30 лет нет...
Кстати, цвет неба тут (на приведённом примере) возможно и хорошо угадан как для планеты красного карлика.
Нет?
Синий с красноватыми оттенками.
За одно возникает вопрос. Так как должна выглядеть живая планета возле красного карлика СО СТОРОНЫ?

ТАК: ИЛИ ТАК:    ?

То что красит небо на планете, по-идее красит и саму планету, когда мы смотрим на нее со стороны?
Хотя... тут не всё так однозначно...

[Olweg]

Ну, известно, что температура даже самых тусклых КК, таких как TRAPPIST-1, примерно как у нити накаливания. Другое дело, что спектр, конечно, отличается... Вот нашёл картинку с якобы истинным цветом КК, не знаю правда, насколько достоверно.

Прикинул видимую яркость для Проксимы - получается в 50 раз меньше, чем у Солнца. В общем, даже в ясный полдень будет пасмурно.

[vika vorobyeva]

Интересовалась в свое время этим вопросом.
Для начала – свет красного карлика для человеческого глаза НЕ красный, а лишь слегка желтоватый. Температура нити лампы накаливания составляет 2200—2900 К, что в подавляющем большинстве НИЖЕ, чем температура фотосферы красных карликов вплоть до спектрального класса M5. Другими словами – цвет звезды в ясном небе будет не красным, а теплым, слегка желтоватым. Уйдут фиолетовые и холодные синие оттенки, но остальные краски останутся, как при ярком электрическом освещении.
Цвет неба определяется сверткой спектра звезды и рэлеевского рассеяния в чистой атмосфере + влияние аэрозолей. Поэтому синим, как на Земле, небо красного карлика не будет, для этого ему не хватит фиолетовых и синих фотонов. Оно будет зеленовато-синим, или неопределенно серым, или даже желтовато-оранжевым, в зависимости от толщины атмосферы. (Помню, какое инопланетное небо было в Москве летом 2010 года, когда месяц стояла температура за 30°, не было дождей, вокруг города горели леса, и все было затянуто плотной дымкой. Небо было совершенно белым! И в этом белом небе стояло раскаленное красное солнце.)
К этому надо добавить, что человеческий глаз быстро адаптируется, перестраивается под новый "баланс белого", так что желтоватый свет красного карлика очень скоро будет восприниматься нами белым, а сам красный карлик выглядеть солнцем. Просто фиолетовые предметы будут казаться серыми, и сложно будет на глаз различить белое и желтое.

[alex_semenov]

Прикинул видимую яркость для Проксимы - получается в 50 раз меньше, чем у Солнца. В общем, даже в ясный полдень будет пасмурно.

Опять же, вопрос расстояния (видимой величины на небе). Если КК в 2-4 раза больше по угловой величине чем Солнце на нашем небе, то (могу тупить, поправляйте астрономы-оптики), то это в 4-16 раз больше освещённости при прочем равном (квадратично). То есть, при падении яркости в 50 раз, итоговая освещённость: 50/4 и 50/16, в  12-3 раза только меньше. Не в 50. Или я затупил?

[alex_semenov]

К этому надо добавить, что человеческий глаз быстро адаптируется, перестраивается под новый "баланс белого", так что желтоватый свет красного карлика очень скоро будет восприниматься нами белым, а сам красный карлик выглядеть солнцем. Просто фиолетовые предметы будут казаться серыми, и сложно будет на глаз различить белое и желтое.

То есть красный цвет в райное красного карлика - это всё фигня? Неправда?
Отлично.
Так значит Аурелия в фильме National Geographi выгляит верно?



Или сине-фиолетовые цвета надо приглушить? До какого? Черного/серого?
Тут слишком много голубизны.... Это наверное надо убирать...
Но как?
Гм... Вот что получается, если полностью убрать "синий":

[Olweg]

Опять же, вопрос расстояния (видимой величины на небе). Если КК в 2-4 раза больше по угловой величине чем Солнце на нашем небе, то (могу тупить, поправляйте астрономы-оптики), то это в 4-16 раз больше освещённости при прочем равном (квадратично). То есть, при падении яркости в 50 раз, итоговая освещённость: 50/4 и 50/16, в  12-3 раза только меньше. Не в 50. Или я затупил?

Нет, в 50 раз - это общая освещённость, на единицу угловой площади самой заезды в небе будет ещё меньше, для Проксимы где-то на порядок, то есть её кусок с угловым размером Солнца (примерно 1/10 площади) будет вообще в 500 раз тусклее. Совершенно спокойно можно будет смотреть не щурясь. Правда, помню, у Винджа было что-то про ожоги сетчатки от ИК, не знаю, может ли такое быть.

[alex_semenov]

Нет, в 50 раз - это общая освещённость

Нет, значит нет. Я сразу сказал что туплю, наверное.

[Vavanzer]

Почему у Марса с его разряженной атмосферой небо красное? Там как раз работает состав атмосферы

Почитайте про Марс подробнее. Там небо, как ни странно, голубое. Об этом трезвонили более 10 лет назад, когда первые снимки цветные получили))))

[Vavanzer]

То есть, при падении яркости в 50 раз, итоговая освещённость: 50/4 и 50/16, в  12-3 раза только меньше. Не в 50. Или я затупил?

Почти правильно. Но точнее, надо брать всю мощность звезды, для подсчета теплового режима планеты, и высчитывать соотношение оптического диапазона из спектров. У Солнца  ~50%  на оптический диапазон приходится, у красных звёзд. 10-20%, как у лампочек накаливания. Т.е максимальная привычная для нас освещенность в обитаемой зоне будет раз в 5-10 меньше, а может и ещё более снижена по ряду факторов. Примерно как перед закатом. А закат будет багровый и зловещий!

[Vavanzer]

За одно возникает вопрос. Так как должна выглядеть живая планета возле красного карлика СО СТОРОНЫ?

Так же, как и при свете лампочки Ильича и галогенок))) Вполне себе цветная картинка, но чуть с другим оттенком, мягким, желтоватым, в "тёплых тонах"... Не верите, можете лично проверить, ночью, посветив на различные объекты галогенывым прожектором или фарами, например.