รุ้งจะปรากฏบนดาวเคราะห์ดวงอื่นอย่างไร

ดาวเคราะห์ดวงอื่นมีความสามารถในการผลิตรุ้งหรือไม่? สายรุ้งเหล่านั้นจะปรากฏยังไง? ฝนเมฆหรือน้ำแข็งจากองค์ประกอบอื่นที่ไม่ใช่น้ำสามารถผลิตรุ้งได้หรือไม่?

ที่เกี่ยวข้อง: /space/34357/rainbow-space-probe

หมายเหตุ 1:ฉันได้ตรวจสอบดัชนีคำตอบของ @KKK ของการหักเหที่ 1.27 แล้ว (เนื่องจากไม่มีการอ้างอิงแหล่งที่มา) อย่างน้อยก็สำหรับอุณหภูมิ 111K ใช่แล้ว! ในวันที่อากาศหนาวเย็นพูด 90K ดัชนีสูงขึ้นและสายรุ้งจะหดตัวลง 2-3 องศาใกล้เคียงกับขนาดของโลก

แหล่งที่มาของมีเทน:

• https://refractiveindex.info/?shelf=organic&book=methane&page=Martonchik-liquid-111Kซึ่งมาจาก
• ค่าคงที่แสงของมีเทนเหลวและของแข็ง John V. Martonchik และ Glenn S. Orton, Applied Optics Vol. 33, ฉบับที่ 36, หน้า 8306-8317 (1994) https://doi.org/10.1364/AO.33.008306
• มีให้ที่ResearchGate
• และผ่าน NASAต้องขอบคุณความคิดเห็นของ @ mistertribs

แหล่งน้ำ:

• https://www.osapublishing.org/ao/abstract.cfm?URI=ao-12-3-555
• ค่าคงที่แสงของน้ำในพื้นที่ความยาวคลื่น 200 นาโนเมตรถึง 200 มม
• George M. Hale และ Marvin R. Querry มีนาคม 1973 / ฉบับ 12, หมายเลข 3 / APPICS เลนส์สายตา 555

$n$

หมายเหตุ 2: @ CarlWitthoft อ้างว่าแหล่งมีเธนมีเธนมีการกระจายตัวที่ต่ำกว่าน้ำในแสงที่มองเห็นได้ดูเหมือนจะไม่มีคุณค่า ฉันได้วางแผนทั้งสองวัสดุบนแกนเดียวกันและพวกมันเปรียบได้ รุ้งจะมีการกระจายของสีที่แตกต่างกันเล็กน้อย แต่ฉันไม่ได้ทำอะไรรุ้งจะทำให้ผิดหวัง!

@ คำตอบของ JamesK กล่าวว่าไททันเห็นสายรุ้งจากฝนมีเทนเหลว

ใช้คณิตศาสตร์ตั้งแต่1 , 2 , 3 :

$k=4/3\approx1.33$$k=1.27$

ทุกอย่างเท่าเทียมกันมันจะสว่างขึ้นเล็กน้อยเช่นกัน ด้วยมุมของเหตุการณ์ที่ใหญ่กว่าที่ด้านหลังของการตกการสะท้อนของเฟรสจะมีความแข็งแกร่งขึ้นเล็กน้อย

แหล่ง

# https://www.stewartcalculus.com/data/ESSENTIAL%20CALCULUS%202e/upfiles/instructor/eclt_wp_0301_inst.pdf
# https://www.physics.harvard.edu/uploads/files/undergrad/probweek/sol81.pdf
# nice math http://www.trishock.com/academic/rainbows.shtml

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

halfpi, pi, twopi = [f*np.pi for f in (0.5, 1, 2)]
degs, rads = 180/pi, pi/180

k = np.linspace(1.2, 1.5, 31)

alpha = np.arcsin(np.sqrt((4.-k**2)/3.))
beta  = np.arcsin(np.sin(alpha)/k)
phi   = 2*beta - np.arcsin(k*np.sin(beta))
theta = 2 * phi

things = (alpha, beta, theta)
names  = ('alpha', 'beta', 'theta = 2phi')
if True:
    plt.figure()
    for i, (thing, name) in enumerate(zip(things, names)):
        plt.subplot(3, 1, i+1)
        plt.plot(k, degs*thing)
        plt.title(name, fontsize=16)
        plt.plot(k[7],  degs*thing[7],  'ok')
        plt.plot(k[13], degs*thing[13], 'ok')
    plt.show()

รุ้งเกิดขึ้นเมื่อแสงแดดส่องผ่านฝน นี่เป็นของหายากในระบบสุริยะ ฝน (ของกรดซัลฟูริก) อาจพบได้บ่อยพอภายใต้เมฆของดาวศุกร์ แต่ไม่มีดวงอาทิตย์ ตรงกันข้ามมีดวงอาทิตย์มากมายในดาวอังคาร แต่ไม่มีฝนและมีเมฆที่หายากมากเท่านั้น

ฝนตกบนไททัน: ฝนมีเทน มีเทนมีดัชนีการหักเหของแสงต่ำกว่าน้ำ (1.27 แทนที่จะเป็น 1.33) ซึ่งจะทำให้รุ้งมีขนาดใหญ่ขึ้นเล็กน้อย (แม้ว่าจะไม่มากถึง 42-> 52) อย่างไรก็ตามบรรยากาศของไททันนั้นมืดมนและในขณะที่มีแสงบนพื้นผิวแผ่นดิสก์ของดวงอาทิตย์ก็มองไม่เห็น

มีฝนในบางชั้นของก๊าซยักษ์ แต่ก็ไม่ได้อยู่ในชั้นนอกที่ดวงอาทิตย์สามารถมองเห็นได้

มีโอกาสที่โลกจะเป็นสถานที่เดียวในระบบสุริยะที่ซึ่งรุ้งกินน้ำเป็นปรากฏการณ์ทั่วไป

ดูแผนภูมิเหล่านี้ ก๊าซมีเทนหนึ่งที่ดีที่สุดที่ฉันสามารถค้นพบได้ในการค้นหาอย่างรวดเร็ว แต่มันแสดงให้เห็นการกระจายตัวของย่านความยาวคลื่นที่มองเห็นได้คือเศษส่วนของค่าของน้ำ

เนื่องจากการมีอยู่ของรุ้งขึ้นอยู่กับความสามารถของสารในการ 'โค้ง' ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันในปริมาณที่แตกต่างกันคุณจะเห็นว่ามีเธนอย่างน้อยก็จะสร้างรุ้งที่ไม่น่าพอใจ และแม้จะสมมติว่าคุณมีบรรยากาศที่รองรับหยดก๊าซมีเทนในขนาดที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เป็นปริซึม

พูดโดยประมาณว่าคุณต้องการให้หยดมีเธนมีขนาดใหญ่กว่าหยดน้ำที่ผลิตรุ้งบนโลกตามอัตราส่วนของการกระจายตัว นี่เป็นเพราะการกระจายการส่งออกเชิงมุมขึ้นอยู่กับส่วนหนึ่งของความยาวของเส้นทางผ่านหยด