Apakah kita masih akan memiliki pelangi jika Sun digantikan oleh bintang lain?

Rainbow adalah sifat cahaya yang terbelah karena molekul air yang ada di awan dan berhubungan dengan cahaya yang dipancarkan oleh Matahari kita. Matahari kita adalah bintang kuning. Sekarang jika kita mengganti matahari dengan bintang raksasa biru atau bintang raksasa merah, atau bintang lain dengan warna berbeda, apakah kita masih akan memiliki pelangi? Jika ya apakah masih akan terdiri dari tujuh warna? Perubahan apa yang mungkin terjadi, jika ada?

Pelangi akan kekurangan sebagian besar biru, dan sebagian hijau untuk bintang merah. Untuk bintang biru, bagian biru pelangi akan lebih intens.

Untuk warna yang lebih kompleks, pelangi mungkin menunjukkan beberapa celah. Pelangi pada dasarnya adalah spektrum bagian cahaya bintang itu, yang terlihat oleh mata kita, dan atmosfernya transparan.

Kecerahan bintang bervariasi. Raksasa biru akan besar dan mencolok, pingsan katai merah.

Warna dalam pelangi akan kabur, karenanya lebih dekat ke putih, untuk bintang besar, dan lebih tajam, lebih berbeda, untuk bintang kecil, sesuai dengan ukuran sudut sumber cahaya masing-masing.

... Ini semua mengasumsikan, bahwa masih ada hujan. Dengan bintang-bintang kecil berwarna merah, cuaca akan menjadi terlalu dingin untuk hujan. Dengan bintang-bintang biru besar, Bumi akan terlalu panas. Untuk menyesuaikan efek ini, jarak ke bintang perlu diubah. Dan tentu saja, lamanya satu tahun, dan kecepatan orbitnya dapat berubah. Ini kemudian dapat menyebabkan berbagai pasang surut, perubahan vulkanisme, dll.

Saling menukar bintang dapat menyebabkan berbagai efek lain, juga, lampu kutub lainnya, efek pada ionosfer, lapisan ozon, erosi atmosfer, lebih lanjut ...

Warna-warna yang kita lihat dalam pelangi berkaitan dengan beberapa hal. Pertama, variabilitas indeks refraksi air sebagai fungsi dari panjang gelombang. Karena indeks refraksi berbeda pada panjang gelombang yang berbeda, ketika cahaya merambat melalui air, warna-warna yang berbeda berpisah. Ini terjadi pada berbagai panjang gelombang di luar rentang yang terlihat seperti yang terlihat di bawah ini (data dari sini , saya mengedit plot karena excel melakukan sesuatu yang aneh merentang skala x)

$\sim 0.4\mu\text{m}-0.7\mu\text{m}$

Kedua, pelangi yang kita lihat tergantung pada sensitivitas mata kita pada panjang gelombang tertentu. Ada lebih banyak warna dalam pelangi daripada yang bisa kita rasakan di luar warna merah dan keras (karenanya dinamai inframerah dan ultraviolet). Di dalam spektrum yang terlihat, batang dan kerucut di mata kita hanya dapat membedakan antara begitu banyak panjang gelombang. Juga, konsep warna "berbeda" di luar jangkauan kami yang terlihat juga tidak memiliki banyak arti, karena kami tidak tahu bagaimana mereka akan dibedakan.

Akhirnya, untuk bintang yang berbeda, warna yang akan Anda lihat benar-benar tergantung pada cahaya apa yang datang dari bintang-bintang dan di mana mereka jatuh pada kurva ini. Rentang yang terlihat adalah tetap, jadi jika kita membatasi diri untuk itu, warnanya tidak akan banyak berubah, tetapi kecerahan relatif di antara keduanya akan berubah. Dan saat cahaya bintang berubah kisaran warna, beberapa warna akan tampak lebih terang daripada kehendak matahari. Orang lain mungkin pingsan untuk merasakan. Jika kita memiliki rentang sensitivitas yang lebih luas, itu akan lebih berwarna daripada yang dapat kita bayangkan dalam beberapa kasus.

Hanya untuk kelengkapan, berikut sudut lainnya:

Ya, seperti yang diperlihatkan Joseph von Fraunhofer dan banyak orang lainnya.

Ada seluruh disiplin ilmu yang, secara sederhana, melibatkan pelangi dari cahaya bintang dari bintang non-Sol dan melihat seperti apa bentuknya. Ini adalah spektroskopi bintang optik. Jadi ya, sudah ada pelangi seperti itu, dan orang-orang tahu bagaimana mereka berbeda dari yang dibuat oleh cahaya dari Sol.

Selesaikan hal itu secara mendetail, tentu saja, dan orang mengetahui bahwa "Sol adalah bintang kuning" dan "Ada tujuh warna." adalah penyederhanaan (kotor). Anda telah melihat dari jawaban lain di sini bahwa ada banyak kerumitan, termasuk efek bintang lokal terhadap cuaca dan keberadaan hujan air cair, pertanyaan tentang atmosfer apa yang dimiliki seseorang dan jam berapa hari itu, dan bagaimana banyak atmosfer (dan tentu saja kemurnian air) yang dilihat seseorang. Studi tentang pelangi sebenarnya cukup kompleks.

Mengingat itu, cukup sulit untuk menjawab pertanyaan seperti itu, karena Sol tidak benar-benar kuning, yang sebagian besar merupakan artefak melihat bintang yang memancarkan semua warna melalui atmosfer tertentu dengan cara tertentu; dan hanya ada "tujuh warna" jika (a) seseorang mengadopsi bias budaya dan linguistik tertentu dan (b) satu mengabaikan spektrum elektromagnetik lainnya, yang pasti tidak dilakukan oleh para astronom (spektroskopi bintang radio dan sinar-x juga disiplin ilmu ilmiah) ).

Menempel pada cahaya tampak demi kesederhanaan, oleh karena itu: Berikut adalah seperangkat "pelangi" yang dibuat dari bintang-bintang lain oleh Teleskop 0,9m Kitt Peak National Observatory pada 30 Mei 2000 :

Kode di sisi kanan adalah nomor katalog bintang astronomi dari bintang-bintang individu yang cahayanya digunakan untuk membuat masing-masing. Ini akan memberi Anda awal dari ide tentang apa pelangi yang dibuat oleh bintang yang berbeda akan terlihat seperti. Tapi itu hal yang cukup kompleks. Lihat saja seperti apa pelangi matahari itu sebenarnya . Inilah yang terlihat seperti pelangi matahari ketika dilihat dengan sangat detail ( oleh McMath-Pierce Solar Observatory pada 30 Agustus 2000 ):

Itu bukan kuning, dan ada lebih dari tujuh warna. ☺

Proksi adalah Moonbows, Lunb rainbows. Saya menciptakan mereka sebagai seorang anak dengan hanya menyemprotkan kabut air dari selang taman selama bulan purnama. Itu jauh lebih redup dan lebih biru di malam hari daripada pada banyak foto profesional paparan panjang yang dapat ditemukan .

Bulan hanya memantulkan sebagian spektrum Matahari dan menghasilkan pelangi yang berbeda. Saya yakin ini juga berlaku untuk bintang yang berbeda. Pasti akan ada semacam busur, tentu saja, selama Anda dapat melihat bintang atau apa pun yang memantulkan cahayanya cukup terang.

Gambar di bawah dikatakan alami seperti yang terlihat melalui semprotan air Victoria Falls. (Saya harap itu bukan disebabkan oleh latar belakang lampu-lampu kota! Bahwa mereka terlihat cerah hanya karena paparan panjang yang diperlukan untuk menangkap warna dengan jelas). Beberapa moonbows dan starbows dapat disebabkan oleh kristal es atmosfer atau badai debu.

Untuk sebagian besar bintang (mungkin semua bintang) di luar sana jawabannya adalah ya. Bintang adalah penghasil blackbody, yang berarti bahwa cahaya yang dipancarkan didasarkan pada suhu permukaannya. Emitor blackbody memancarkan semua frekuensi cahaya yang lebih rendah dari batas tertentu. Setiap bintang dengan suhu permukaan yang lebih tinggi dari Matahari kita sendiri akan memiliki emisi puncak frekuensi yang lebih tinggi (lebih biru). Namun, mereka juga memancarkan lebih banyak cahaya pada setiap frekuensi di bawah itu daripada bintang dingin. Jadi bintang yang lebih panas akan memancarkan lebih banyak cahaya merah, lebih banyak cahaya biru, lebih banyak cahaya hijau, lebih banyak cahaya inframerah, lebih banyak cahaya radio, dll.

Jadi satu-satunya kekhawatiran kita adalah bintang yang lebih dingin. Ternyata itu tidak sampai Anda mencapai suhu permukaan efektif sekitar 2500K bahwa Anda benar-benar mulai memiliki drop-off besar di bagian spektrum biru dan hijau. Tidak ada bintang yang saya tahu keren ini. Ujung bawah spektrum suhu cenderung sekitar 3500K untuk bintang yang sangat merah. Semua warna pelangi akan lebih redup daripada warna bintang kita, tetapi mereka tetap bisa dideteksi.

Komposisi bintang yang berbeda menghasilkan garis hitam tertentu (tidak adanya cahaya pada frekuensi itu) dalam pelangi jika Anda melihat cukup dekat. Namun, ini terjadi bahkan dengan bintang kita sendiri, dan kita tidak dapat melihatnya sampai kita menggunakan spektrometer - garis-garisnya tidak cukup lebar dan pelangi terlalu padat untuk kita perhatikan dengan mata telanjang.

Tentu saja ini semua dengan asumsi Anda bisa memegang semua yang lain di Bumi konstan dan beralih bintang seperti Anda akan bola lampu. Faktor terbesar dalam menciptakan pelangi adalah komposisi atmosfer, ukuran tetesan hujan, dan kemampuan untuk benar-benar menciptakan hujan. Semua ini akan mulai berubah begitu bintang kita diganti. Kadang sangat cepat, seperti dalam kasus bintang kelas O (atau bintang yang membuat supernova terguncang terlalu keras selama transportasi ke tata surya kita).

Ya tentu saja. Lintasan cahaya melalui air hujan (atau semprotan hosepipe, air terjun dll) akan sama. Dan bayangan Anda masih akan menunjuk ke pelangi.