冥王星的天空是什麼顏色?為什麼?

請根據現有的研究資料給出證明。


http://en.wikipedia.org/wiki/Pluto#Atmosphere

電腦生成的想像中的冥王星地表景觀,左邊那哥們是冥王星的衛星卡戎,右上角是太陽

冥王星是有大氣的。而且特別有趣的是,因為冥王星的軌道很扁(近日點29個天文單位,遠日點48個天文單位),它的大氣會隨著遠離太陽而消失(凝結成冰),接近太陽又重新出現(升華)

至於天空的顏色,可能只有未來探測器登陸後才有最準確的答案吧

最後給個關於冥王星的科普片:http://www.tudou.com/programs/view/r7qKNq9VB8o/


先上張想像圖,然後試著分析一下圖片,現在一切只是猜測,敬請期待新視野號探測船2014年後發回來的高解析度的照片(先驅者跟旅行者都木有到過冥王星,哈勃望遠鏡的解析度也不足)

圖片地址:http://aldizkaria.elhuyar.org/site_media/photologue/photos/plutongo-gainazala_1.jpg

感謝@劉文龍提供高清大圖,可做桌面,完美支持1440P,不過新版Mac pro點對點顯示不能。

右上角的小光點是太陽,左中部的大球是冥王星的衛星卡戎,地表那片白是凝結的固態甲烷,下面開始分析該圖。

首先分析太陽

亮度:太陽是冥王星上最亮天體,冥王星上太陽的視星等約為-18.3到-19.4等,相對地球平均暗了1000倍左右(地球上太陽視星等-26.70),比地球上滿月的-12.8等還是亮很多的,眼睛直視會被灼傷。

PS:兩顆星等數相差一等,它們的視亮度相差2.512倍。

PPS:雖然視星等比滿月亮很多,但是由於距離問題,實際照度並不很高,所以一直都會是繁星點點的黑夜,具體地表亮度不敢妄言。

大小:在地球上看太陽的視直徑和滿月基本相同,都在0.5度左右,冥王星上太陽的最大視直徑大約是0.018度(可用三角函數算出), 面積比就是兩者的平方比,0.5/0.018=27.8,也就是說冥王星上太陽大小約是地球上所看到的771分之一。

顏色:由於冥王星的大氣層很稀薄,我們姑且當作真空,那麼太陽顏色應該會和宇航員見到的差不多,所以應該是白色的。

下面來談卡戎:


2011年7月20日,哈勃望遠鏡廣角相機3號所攝

卡戎作為冥王星一顆最主要的衛星(另外還有尼克斯、許德拉,不再一一分析),即便小冥慘遭降級仍然不離不棄,更基情的是卡戎環繞冥王星一周的用時是6天9小時17分鐘,正好與冥王星自轉的時間相同。

這就有意思了,因為彼此「同步」,所以卡戎基本永遠固定在冥王星的某一上空,既不上升,也不下降(更基情鳥)。

可惜的是,卡戎星得到的陽光太少了,因而它的月面很暗淡,即使在冥王星大沖時,它的亮度也不過相當於14米外的一盞3瓦的熒光燈。就是說,站在冥王星上看「卡戎」,其絕無「皎潔」可言,而只是一個朦朧的巨大天體而已。

下面研究大氣(天空顏色)

我們知道,地球看天空之所以為藍色那是因為瑞利散射,太陽光譜中,波長較短的如紫、藍、青等顏色的光波最容易被大氣分子和微粒散射出來,而冥王星由於引力很弱,所以其高層大氣(主要成分也是氮氣,另有一氧化碳以及甲烷)中的粒子會不斷的逃逸,難以形成大規模的散射,外加冥王星十分寒冷(從-212℃到-234℃),所以冥王星的地表被一層薄薄的固態氮冰覆蓋,其下方還有一層水冰,很難產生微粒,因此天空顏色應該接近宇宙本來顏色。

2002年兩名宇航員卡爾·格萊茲布魯克和伊萬·鮑德里在對20萬個星系光譜加以分析後得出結論,宇宙的顏色類似咖啡加牛奶後的混合色

綜上所述,天空應該接近咖啡加牛奶後的混合色,另有3顆暗淡衛星,太陽是其中最亮的那一顆小星星,另外還有各種繁星璀璨,陸地表面是冰,應該會有反射,所以基本類似上圖。

後記:

目前我們對於冥王星的研究仍然頗為滯後,所以一切都是猜測,謝謝您的閱讀。

目前最好的冥王星半球圖像。明暗反差區域被認為是冰凍表面,亮區可能主要由氨冰構成,而暗區則可能是由甲烷組成,來自NASA


作為一個只有高中學歷的理科廢柴,以上只能說是基於常識,完全不懂高端理論,還請各位大牛指正補充。


PS:本來以為深夜木有人跟我搶,從12點才開始答,沒想到有人捷足先登啊,T.T,違背俺專註於0答案的宗旨不說,而且還撞圖了。


參考資料:http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%96%B0%E8%A7%86%E9%87%8E%E5%8F%
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%86%A5%E5%8D%AB%E4%B8%80
http://tech.sina.com.cn/d/2011-04-21/07585432190.shtml
http://tech.sina.com.cn/d/2009-03-04/16082879660.shtml
http://tech.sina.com.cn/e/2007-12-08/08181900886.shtml
數據源自某些網友計算(俺不會算),在此一併致謝,不排除有出錯數據。


晚上伸手不見五指白天天空是黑的 因為大氣可以忽略不計 但是還是比較亮的 相當於地球上的傍晚 看書應該還是可以的 卡戎就是天上一顆碳球



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