Para un planeta que tiene un gradiente de temperatura, caliente en el centro y más frío en la superficie, ¿por qué tenemos líneas de absorción?

Question

Para un planeta que tiene un gradiente de temperatura, caliente en el centro y más frío en la superficie, ¿por qué vemos líneas de absorción?

Del mismo modo, ¿por qué vemos líneas de emisión si el planeta está caliente en la superficie y se enfría a medida que se avanza hacia el centro?

Nota, para esta pregunta sólo estoy pensando en el planeta como un cuerpo negro, no como algo, por ejemplo, que transita por una estrella y observa los espectros (espectros de tránsito) de la luz que brilla a través de la atmósfera del planeta. La fuente de los espectros es el propio planeta.

Answer 1

Para un planeta que tiene un gradiente de temperatura, caliente en el centro y más frío en la superficie, ¿por qué vemos líneas de absorción?

El centro caliente envía fotones dentro del espectro del cuerpo negro con energías apropiadas para excitar los átomos fríos de la superficie ,por lo que la curva del cuerpo negro tendrá agujeros, donde la energía de los fotones ha sido absorbida al excitar las moléculas de la superficie.

Del mismo modo, ¿por qué vemos líneas de emisión si el planeta está caliente en la superficie y se enfría a medida que se avanza hacia el centro?

El espectro del cuerpo negro es un espectro continuo de excitaciones térmicas. Sin embargo, existe una probabilidad de que desde la cola de alta energía del espectro de energía del cuerpo negro, los electrones de los átomos de la superficie sean llevados a un nivel de energía más alto y luego se relajen de nuevo al estado básico emitiendo la línea específica de ese átomo.

Answer 2

Bueno... hay varias cosas posibles que parecen un poco extrañas con tu pregunta, pero en general, la emisión se produce en las regiones calientes y la absorción en las frías. Así que tu "planeta" podría estar emitiendo (presumiblemente de forma térmica, a no ser que sea realmente una estrella...) desde el centro y ese espectro de cuerpo negro está siendo absorbido por la atmósfera más fría. Esto es exactamente lo que ocurre en las estrellas.

Lo contrario es más fácil: si tienes un planeta que es de alguna manera más caliente en su superficie (el mercurio podría ser un ejemplo, pero de nuevo hay procesos físicos más significativos en marcha), la superficie estaría emitiendo como un cuerpo negro, o con líneas espectrales, o como quieras.