เราจะยังคงมีรุ้งกินน้ำถ้าดวงอาทิตย์ถูกแทนที่ด้วยดาวดวงอื่น?

Rainbow เป็นคุณสมบัติของการแยกแสงเนื่องจากโมเลกุลของน้ำอยู่ในเมฆและเกี่ยวข้องกับแสงที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ของเรา ดวงอาทิตย์ของเราเป็นดาวสีเหลือง ตอนนี้ถ้าเราแทนที่ดวงอาทิตย์ด้วยดาวยักษ์สีน้ำเงินหรือดาวยักษ์แดงหรือดาวอื่นที่มีสีต่างกันเราจะยังคงมีรุ้งกินน้ำอยู่หรือไม่? ถ้าใช่มันจะยังคงแต่งเจ็ดสี? หากมีการเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้จะเกิดอะไรขึ้น?

สายรุ้งจะไม่มีสีน้ำเงินส่วนใหญ่และสีเขียวบางส่วนสำหรับดาวสีแดง สำหรับดาวสีน้ำเงินส่วนสีน้ำเงินของรุ้งจะรุนแรงกว่านี้

สำหรับสีที่ซับซ้อนมากขึ้นรุ้งอาจแสดงช่องว่างบางส่วน รุ้งนั้นเป็นสเปกตรัมของส่วนแสงดาวนั้นซึ่งสามารถมองเห็นได้ด้วยตาของเราและบรรยากาศนั้นโปร่งใส

ดาวแตกต่างกันไปในความสว่าง ยักษ์สีน้ำเงินจะมีขนาดใหญ่และแจ่มใสซึ่งเป็นดาวแคระแดงจาง ๆ

สีรุ้งจะเบลอดังนั้นจึงใกล้เคียงกับสีขาวสำหรับดาวขนาดใหญ่และคมชัดยิ่งขึ้นสำหรับดาวขนาดเล็กตามขนาดเชิงมุมของแหล่งกำเนิดแสงนั้น ๆ

... ทั้งหมดนี้สมมติว่ายังมีฝนอยู่ ถ้ามีดาวขนาดเล็กสีแดงมันจะเย็นเกินไปสำหรับฝน ด้วยดาวสีน้ำเงินใหญ่โลกจะร้อนขึ้นมากเกินไป ในการปรับเอฟเฟ็กต์เหล่านี้ระยะห่างของดาวจะต้องมีการปรับเปลี่ยน และแน่นอนความยาวของปีและความเร็วการโคจรอาจเปลี่ยนแปลง สิ่งนี้อาจทำให้เกิดกระแสน้ำต่าง ๆ การเปลี่ยนแปลงของภูเขาไฟเป็นต้น

การแลกเปลี่ยนดาวอาจทำให้เกิดเอฟเฟกต์อื่น ๆ อีกมากมายเช่นกัน, แสงจากขั้วโลกอื่น ๆ , เอฟเฟกต์ไปยังบรรยากาศรอบนอกโลก, ชั้นโอโซน, การกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศ, อื่น ๆ ...

สีที่เราเห็นในสายรุ้งนั้นเกี่ยวพันกับบางสิ่ง ก่อนอื่นความแปรปรวนของดัชนีการหักเหของน้ำเป็นหน้าที่ของความยาวคลื่น เนื่องจากดัชนีหักเหมีความแตกต่างกันในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกันเมื่อแสงแพร่กระจายผ่านน้ำสีที่แตกต่างกันจึงแยกออก สิ่งนี้เกิดขึ้นในช่วงกว้างของความยาวคลื่นนอกช่วงที่มองเห็นดังที่เห็นด้านล่าง (ข้อมูลจากที่นี่ฉันแก้ไขพล็อตเพราะ excel ทำอะไรแปลก ๆ ที่แผ่ขยายขนาด x)

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

ประการที่สองรุ้งที่เราเห็นนั้นขึ้นอยู่กับความไวของดวงตาในช่วงความยาวคลื่นที่แน่นอน รุ้งมีสีมากกว่าที่เราสามารถรับรู้ได้มากกว่าสีแดงและรุนแรง (ดังนั้นชื่ออินฟราเรดและรังสีอัลตราไวโอเลต) ภายในสเปกตรัมที่มองเห็นแท่งและกรวยในสายตาของเราสามารถแยกแยะระหว่างความยาวคลื่นจำนวนมากเท่านั้น นอกจากนี้แนวคิดของสีที่ "แตกต่าง" นอกช่วงที่มองเห็นของเรานั้นไม่มีความหมายมากนักเนื่องจากเราไม่รู้ว่าจะแตกต่างอย่างไร

ในที่สุดสำหรับดาวที่แตกต่างกันสีที่คุณจะเห็นนั้นขึ้นอยู่กับว่าแสงมาจากดวงดาวและจุดที่มันตกลงบนโค้งนี้ ช่วงที่มองเห็นของเราได้รับการแก้ไขดังนั้นหากเรา จำกัด ตัวเองกับสิ่งนั้นสีจะไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก แต่ความสว่างสัมพัทธ์ระหว่างพวกมันจะ และเมื่อแสงดาวเปลี่ยนช่วงสีบางสีก็จะดูสว่างกว่าดวงอาทิตย์ คนอื่นอาจจะเป็นลมที่จะรับรู้ หากเรามีความไวในช่วงกว้างมันจะมีสีสันมากกว่าที่เราจะจินตนาการได้ในบางกรณี

เพื่อความสมบูรณ์นี่เป็นอีกมุมหนึ่ง:

ใช่อย่างที่โจเซฟฟอนเฟราน์โฮเฟอร์และคนอื่น ๆ ได้สาธิต

มีวินัยทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดที่วางสิ่งที่ค่อนข้างง่ายเกี่ยวกับการทำให้รุ้งออกจากแสงดาวจากดาวที่ไม่ใช่โซลและเห็นสิ่งที่พวกเขาดูเหมือน มันเป็นสเปกโทรสโกปีแสงดาว ใช่แล้วมีรุ้งกินน้ำอยู่แล้วและผู้คนต่างก็รู้ว่าพวกเขาแตกต่างจากแสงจากโซลอย่างไร

เข้าไปดูรายละเอียดที่แน่นอนและหนึ่งเรียนรู้ว่า "โซลเป็นดาวสีเหลือง" และ "มีเจ็ดสี" คือการทำให้ง่ายขึ้น (รวม) คุณได้เห็นแล้วจากคำตอบอื่น ๆ ที่นี่ว่ามีความซับซ้อนมากมายรวมถึงผลกระทบของดาวในท้องถิ่นต่อสภาพอากาศและการมีฝนน้ำของเหลวคำถามเกี่ยวกับบรรยากาศที่มีและเวลาของวันและอย่างไร มีบรรยากาศมาก (และแน่นอนว่าความบริสุทธิ์ของน้ำ) มีใครมองผ่าน การศึกษารุ้งนั้นค่อนข้างซับซ้อน

เนื่องจากว่ามันค่อนข้างยากที่จะตอบคำถามเช่นนี้เพราะโซลไม่ใช่สีเหลืองซึ่งส่วนใหญ่เป็นสิ่งประดิษฐ์ของการมองดาวที่เปล่งแสงทุกสีผ่านบรรยากาศที่แน่นอน และมีเพียง "สีเจ็ด" ถ้า (ก) หนึ่ง adopts อคติบางอย่างทางวัฒนธรรมและภาษาและ (ข) หนึ่งละเว้นส่วนที่เหลือของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งนักดาราศาสตร์แน่นอนที่สุดไม่ได้ (วิทยุและเอ็กซ์เรย์สเปกโทรสโกตัวเอกยังเป็นสาขาวิชาทางวิทยาศาสตร์ )

ติดกับแสงที่มองเห็นได้เพื่อความเรียบง่ายดังนั้น: นี่คือชุดของ "รุ้ง" ที่ทำจากดาวอื่น ๆโดยกล้องโทรทรรศน์ 0.9m Kitt Peak National Observatory ในวันที่ 30 พฤษภาคม 2000 :

รหัสทางด้านขวามือคือหมายเลขแคตตาล็อกทางดาราศาสตร์ของดาวแต่ละดวงที่แสงถูกนำมาใช้เพื่อทำให้แต่ละดวง นี่ควรเป็นจุดเริ่มต้นของความคิดของคุณเกี่ยวกับรุ้งที่สร้างโดยดาวต่าง ๆ แต่มันค่อนข้างซับซ้อน ดูเพียงแค่ในสิ่งที่แสงอาทิตย์รุ้งมันดูเหมือนว่า นี่คือสิ่งที่รุ้งกินน้ำดูเหมือนเมื่อมองในรายละเอียดที่ยอดเยี่ยม ( โดยหอสังเกตการณ์พลังงานแสงอาทิตย์ McMath-Pierce ในวันที่ 30 สิงหาคม 2000 ):

ไม่ใช่สีเหลืองและมีมากกว่าเจ็ดสี ☺

พร็อกซีจะเป็น Moonbows, Lunar rainbows ฉันสร้างพวกเขาเป็นเด็กเพียงแค่ฉีดละอองน้ำจากสายยางในสวนในช่วงพระจันทร์เต็มดวง ในตอนกลางคืนมันเบากว่าและเบลอมากไปกว่าภาพถ่ายมืออาชีพที่มีการเปิดรับแสงนานหลายคนที่สามารถค้นพบได้

ดวงจันทร์สะท้อนบางส่วนของสเปกตรัมของดวงอาทิตย์และมันสร้างรุ้งชนิดต่าง ๆ ฉันพนันได้เลยว่านี่เป็นเรื่องจริงสำหรับดาวที่แตกต่างเช่นกัน จะยังคงมีธนูอยู่บ้างตราบใดที่คุณสามารถมองเห็นดาวหรืออะไรก็ตามที่สะท้อนแสงของมันให้สว่างเพียงพอ

ภาพด้านล่างได้รับการกล่าวถึงเป็นธรรมชาติอย่างที่เห็นผ่านละอองน้ำของน้ำตกวิกตอเรีย (ฉันหวังว่ามันจะไม่ได้เกิดจากแสงสีพื้นหลังของเมือง! ที่พวกเขาดูสดใสเพียงเพราะการเปิดรับแสงนานที่จำเป็นในการจับภาพสีออกมาอย่างชัดเจน) Moonbows และ Starbows บางอันอาจเกิดจากผลึกน้ำแข็งในชั้นบรรยากาศหรือพายุฝุ่น

สำหรับดาวส่วนใหญ่ (อาจเป็นดวงดาวทั้งหมด) คำตอบก็คือใช่ ดาวนั้นเป็นตัวก่อความมืดซึ่งหมายความว่าแสงที่พวกมันเปล่งออกมานั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิพื้นผิวของมัน ตัวส่งสัญญาณว่าความดำส่งเสียงความถี่ทั้งหมดของแสงที่ต่ำกว่าจุดตัดบางอย่าง ดาวใดก็ตามที่มีอุณหภูมิพื้นผิวสูงกว่าดวงอาทิตย์ของเราเองก็จะมีการปล่อยคลื่นความถี่สูงสุด (สีน้ำเงิน) อย่างไรก็ตามพวกมันยังเปล่งแสงได้มากขึ้นในทุกความถี่ที่ต่ำกว่าดาวฤกษ์ที่เย็นกว่า ดังนั้นดาวที่ร้อนกว่าจะเปล่งแสงสีแดงมากขึ้นแสงสีฟ้ามากขึ้นแสงสีเขียวมากขึ้นแสงอินฟราเรดที่มากขึ้นแสงจากวิทยุมากขึ้น ฯลฯ

ดังนั้นความกังวลเดียวของเราคือดาวที่เย็นกว่า ปรากฎว่ามันไม่ได้จนกว่าคุณจะไปถึงอุณหภูมิพื้นผิวที่มีประสิทธิภาพประมาณ 2500K ซึ่งคุณเริ่มที่จะมีการตกอย่างมากในส่วนของสีน้ำเงินและสีเขียวของสเปกตรัม ไม่มีดาวไหนที่ฉันรู้ว่ามันเจ๋งขนาดนี้ ปลายล่างของสเปกตรัมอุณหภูมิมีแนวโน้มอยู่ที่ประมาณ 3,500K สำหรับดาวฤกษ์แดงมาก สีรุ้งทั้งหมดจะจางลงกว่าที่เคยมีกับดาวฤกษ์ของเรา แต่ควรจะตรวจจับได้

การเรียงตัวของดาวต่างกันส่งผลให้มีเส้นสีดำบางเส้น (ไม่มีแสงที่ความถี่นั้น) ในรุ้งหากคุณมองใกล้พอ อย่างไรก็ตามสิ่งนี้เกิดขึ้นได้แม้กับดาวฤกษ์ของเราและเราไม่สามารถมองเห็นมันได้จนกว่าเราจะใช้สเปกโตรมิเตอร์ - เส้นไม่กว้างพอและรุ้งถูกบีบอัดเกินกว่าที่เราจะสังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่า

แน่นอนว่านี่คือทั้งหมดที่สมมติว่าคุณสามารถเก็บทุกอย่างไว้บนค่าคงที่ของโลกและเปลี่ยนดาวได้เหมือนหลอดไฟ ปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการสร้างรุ้งคือองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศขนาดของเม็ดฝนและความสามารถในการสร้างฝน สิ่งเหล่านี้จะเริ่มเปลี่ยนเมื่อดาวของเราถูกแทนที่ บางครั้งเร็วมากเช่นในกรณีของดาวระดับ O (หรือดาวที่ไปซูเปอร์โนวาจากการถูกเขย่าอย่างแรงเกินไประหว่างการขนส่งไปยังระบบสุริยะของเรา)

ใช่แน่นอน ทางเดินของแสงผ่านเม็ดฝน (หรือสเปรย์ฮอเซปเป้, น้ำตก ฯลฯ ) จะเหมือนกัน และเงาของคุณก็ยังคงชี้ไปที่รุ้ง