Astronomie, Univers, Planètes et Satellites du Système Solaire, Pratique de l'Astro, Astrophotographie, Théories Scientifiques 

  • Eléments colorant une atmosphère

  • Besoin d'explication sur des notions de physique, d'astrophysique ou de chimie ? Posez votre question ici !
Besoin d'explication sur des notions de physique, d'astrophysique ou de chimie ? Posez votre question ici !
 #31158    par Anony
 dimanche 22 juin 2014 à 23:36
Bonjour/bonsoir.
tout d'abord, je vous prie de m'excuser si ce post ne correspond pas à la catégorie du forum dans lequel je le publie.
Je cherche des informations sur le lien entre les éléments constituant l'atmosphère d'une exoplanète (ou même planète) et la couleur (théorique ou vérifiée) du ciel vu du sol de celle-ci.
Jusqu'ici, en recherchant sur le net, j'ai trouvé:
-azote: diffuse la lumière du soleil, donne une teinte bleue
-hydrocarbures: absorbent une grande partie du spectre, laissent au ciel une teinte brun-orangée
-oxydes de fer: absorbent les longueurs d'onde dans le bleu-violet
-cristaux de glace microscopiques: diffusent les rayons bleus et violets.

Toutefois, ces informations sont d'une part bien maigres, et non vérifiées.
Elles ont pour source: http://www.je-comprends-enfin.fr/index. ... nu-12.html

Donc tout complément d'information du même type que la liste ci-dessus est bienvenu Y-16
 #31161    par Anony
 lundi 23 juin 2014 à 12:51
Après réflexion, peut-être le nom de ce que je cherche serait une "table" de spectrométrie, ou dans cet ordre d'idée.
 #31162    par bongo
 lundi 23 juin 2014 à 13:51
Bonjour,

Je pense qu'il y a plusieurs phénomènes en jeu :
- le type spectral de l'étoile (si elle est plutôt rouge et froide, ou bleu et très chaude en passant par une couleur jaune blanche comme le soleil)
- la diffusion de Rayleigh pour des particules de taille négligeable par rapport à la longueur d'onde, cela a à voir avec la couleur de notre ciel (le bleu étant plus diffusé que le rouge)
- la théorie de Mie pour les particules ayant une taille proche de la longueur d'onde de la lumière (ce qui explique la couleur des nuages, mais si la lumière vient d'une naine rouge, alors les nuages seraient rouges)
- la transparence des gaz en question, si tu as du dichlore, ou du difluor, forcément tu auras déjà une teinte vers le jaune-vert... alors que si c'est du dibrome, ce sera plutôt brun
 #31163    par Anony
 lundi 23 juin 2014 à 15:38
Merci de votre réponse !
-le type spectral: je saisis bien, et je n'y avais pas pensé. C'est un complément bienvenu.
-la diffusion de Rayleigh: les particules de taille "négligeable" tendront à diffuser plutôt les longueurs d'onde courtes...? J'ai du mal à trouver de la vulgarisation sur le sujet je dois avouer. Notamment quelles particules diffusant quelle longueur d'onde. Ce qui est en partie le centre de mes "recherches".
-la diffusion de Mie: si je saisis bien il s'agit encore de diffusion de la lumière, mais expliquant aussi le sens dans laquelle la lumière est diffusé (sa répartition de part et d'autre de la particule). Toutefois, je ne sais également pas quelles particules vont diffuser quelles longueurs d'onde.
-la transparence: on touche au sujet, s'il y a une table de transparence des gaz, elle aurait un nom ?

D'autre part, entre temps, j'ai trouvé ceci:
https://en.wikipedia.org/wiki/Astronomi ... properties
ce sont bien les longueurs d'onde absorbées par différents éléments ? Une atmosphère riche en oxygène absorberait donc dans les 800nm ? Ou est-ce tout à fait autre chose, ou il y a-t-il autre chose à prendre en compte ?

Pour finir, et c'est un point intéressant puisqu'il dépend de l'observateur, il est vrai que l'intensité de la lumière est à prendre en compte (avec l'épaisseur de l'atmosphère) puisque je viens d'apprendre que suivant l'effet Purkinje, les bleus ou les rouges seront plus ou moins perçus suivant l'intensité lumineuse Y-13
 #31164    par bongo
 lundi 23 juin 2014 à 16:57
Anony a écrit :Merci de votre réponse !
-le type spectral: je saisis bien, et je n'y avais pas pensé. C'est un complément bienvenu.
-la diffusion de Rayleigh: les particules de taille "négligeable" tendront à diffuser plutôt les longueurs d'onde courtes...? J'ai du mal à trouver de la vulgarisation sur le sujet je dois avouer. Notamment quelles particules diffusant quelle longueur d'onde. Ce qui est en partie le centre de mes "recherches".
C'est un phénomène physique qui ne dépend que de la taille des particules :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Diffusion_Rayleigh

En fait la puissance diffusée et inversement proportionnelle à la puissance 4ème de la longueur d'onde, le bleu étant 2 fois plus court que le rouge, donc 16 fois pour le bleu par rapport au rouge. Ceci explique la couleur bleue du ciel.
Anony a écrit :-la diffusion de Mie: si je saisis bien il s'agit encore de diffusion de la lumière, mais expliquant aussi le sens dans laquelle la lumière est diffusé (sa répartition de part et d'autre de la particule). Toutefois, je ne sais également pas quelles particules vont diffuser quelles longueurs d'onde.
Idem :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_de_Mie
Anony a écrit :-la transparence: on touche au sujet, s'il y a une table de transparence des gaz, elle aurait un nom ?
Je ne sais pas, à voir avec la loi de Beer Lambert, et une table d'absorbance peut-être
http://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_Beer-Lambert
Anony a écrit :D'autre part, entre temps, j'ai trouvé ceci:
https://en.wikipedia.org/wiki/Astronomi ... properties
ce sont bien les longueurs d'onde absorbées par différents éléments ? Une atmosphère riche en oxygène absorberait donc dans les 800nm ? Ou est-ce tout à fait autre chose, ou il y a-t-il autre chose à prendre en compte ?
Je pense que tout comme les atomes, les molécules doivent avoir un spectre d'absorption ou d'émission. Ce spectre doit être un peu plus compliqué que pour les atomes, étant donné le nombre de degré de liberté :
- changement de couche des électrons
- vibration de la liaison
- rotation de la liaison

A priori les deux derniers n'influent pas sur la couleur, vu que c'est plutôt dans les IR, micro ondes.
Anony a écrit :Pour finir, et c'est un point intéressant puisqu'il dépend de l'observateur, il est vrai que l'intensité de la lumière est à prendre en compte (avec l'épaisseur de l'atmosphère) puisque je viens d'apprendre que suivant l'effet Purkinje, les bleus ou les rouges seront plus ou moins perçus suivant l'intensité lumineuse Y-13
Oui là tu parles de la perception des couleurs, qui a une fonction de transfert qui dépend de l'intensité lumineuse.
 #31197    par Anony
 jeudi 26 juin 2014 à 00:06
Pour la diffusion Rayleigh, je partage cette image qui m'a beaucoup aidé à comprendre en complément de votre réponse:
Image

Et donc, dans un système hypothétique centré sur une naine orange, l'orange serait plus diffusé dans le ciel que le rouge, admettons, donc ?

-La table d'absorbance, je garde ça de côté alors, à chercher, et que je partagerai quand je trouve.
Dernière modification par MIMATA le jeudi 26 juin 2014 à 00:30, modifié 1 fois. Raison : Intégration de l'image directement dans le message