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Molti corpi, tra cui ad esempio le stelle, assorbono ed emettono la luce in modo relativamente simile ad un corpo nero. Il grafico che lega l'intensità alla lunghezza d'onda per un corpo nero assomiglia un po' ad una campana, come si vede in figura:



Per i corpi neri vale la legge di Wien: se è la lunghezza d'onda a cui l'intensità è massima e è la temperatura del corpo, è uguale ad una certa costante.


Tuttavia, non tutti i corpi assomigliano a corpi neri. Come vi aspettate che sia il grafico che lega l'intensità alla lunghezza d'onda per un pianeta del sistema solare osservato da Terra (ad esempio Giove)?

Sperando di non dire troppe blasfemità, azzardo un approccio qualitativo, anche se non ancora una stima di come verrebbe il grafico: il modello di corpo nero presuppone un corpo in grado di assorbire tutte le lunghezze d'onda; ma per un pianeta quale Giove bisogna anche considerare gli effetti dell'atmosfera, che potrebbe non permettere l'assorbimento totale. Inoltre Giove (ma immagino anche altri pianeti del sistema solare) possiede un forte campo magnetico, che potrebbe andare ad influenzare in modo per così dire "selettivo" l'emissione di radiazione elettromagnetica e conseguentemente le lunghezze d'onda da noi osservate.
Inoltre il modello di corpo nero prevede l'emissione totale dell'energia ricevuta sotto forma di radiazione; ma in un pianeta non è detto che questo avvenga: parte dell'energia potrebbe essere trattenuta per effetto dell'atmosfera.

il campo magnetico non mi torna che influisca sul campo di radiazione, casomai sui raggi cosmici che sono particelle cariche.

effetti di atmosfera ci sono anche nelle stelle: lo spettro di stelle piu' calde del sole (T>7000K) o ben piu' fredde (T<3000) devia pesantemente da quello di un corpo nero a causa dell'assorbimento delle righe di Balmer nel primo caso, delle righe metalliche nel secondo.

Forse la domanda di Pigkappa riguarda cosa genere lo spettro in un pianeta.

Voglio solo una cosa molto qualitativa e non ci sono da considerare effetti strani...

su gente. E' carino.
che e' un corpo nero?
come si comporta un pianeta?

Ecco come fare a convincere la gente a pensarci:

Potrebbero chiederlo all'orale di qualche scuola di eccellenza...

Provo. Un corpo nero è un corpo che assorbe tutta la radiazione elettromagnetica che gli arriva. Esso inoltre emette energia secondo la legge di Stefan-Boltzmann: .
E' chiaro che non è vero che un pianeta sia un corpo nero: non tutta l'energia che gli arriva è assorbita, ma parte viene riflessa, parte trasmessa. Osservando un pianeta da Terra, il suo spettro elettromagnetico può essere (idealmente e non sperimentalmente) considerato come l'unione dei due spettri, dei quali uno (che chiamiamo A) considera solo gli effetti di riflessione e trasmissione, l'altro (che chiamiamo B) solo quelli di emissione. In particolare, consideriamo un'onda elettromagnetica, di lunghezza d'onda , che vada a colpire il pianeta in questione (e.g. Giove). Ci sono tre possibili conseguenze:
1. l'onda è riflessa
2. l'onda è trasmessa
3. l'onda è assorbita

1° caso: da un osservatore a terra, tale lunghezza d'onda (si suppone che onde di lunghezza d'onda uguale abbiano "destini" uguali) sarà osservabile esattamente come se fosse stata emessa dal sole, e sarà quindi presente nello spettro A.

2° caso: nessun'onda di quella lunghezza d'onda arriverà sulla Terra: lo spettro A mancherà di tale lunghezza d'onda.

3° caso: supponendo il pianeta in equilibrio termico con l'universo, per la conservazione dell'energia tutta l'energia assorbita deve essere ri-emessa. In questo caso, dunque, il pianeta si comporta come un corpo nero ed emetterà radiazioni il cui grafico (quello che abbiamo chiamato B) coincide con quello di un corpo nero. Notiamo che in tal caso la radiazione "di corpo nero" emessa non dipende assolutamente dalle lunghezze d'onda che sono assorbite, ma solo dalla temperatura assoluta del pianeta, secondo la legge di Wien.

Il grafico, quindi, relativo al pianeta in questione si comporrà quindi della stessa campana "di corpo nero" postata da Pigkappa, ma saranno presenti dei picchi isolati, che rivelano una intensità di radiazione più alta, in corrispondenza delle lunghezze d'onda riflesse.
Costruendo il grafico di un corpo nero di cui la temperatura assoluta sia uguale a quella del pianeta, e sovrapponendolo al grafico unione dei grafici A e B sopra definiti, si potrebbe affermare che i punti in cui i due grafici coincidono corrispondono alle lunghezze d'onda trasmesse dal pianeta, i punti in cui non coincidono (picchi del grafico unione di A e B) corrispondono alle lunghezze d'onda riflesse dal pianeta.

(Si sono trascurati effetti quali quelli dell'atmosfera, per la quale il ragionamento può essere ripetuto pressoché identico, creando ulteriori grafici da interpolare in maniera opportuna).

Ci sono andato un po' vicino?

In breve: come viene la figura? Si può fare un discorso molto più semplice e senza perdersi in tante parole...


I fotoni che vengono trasmessi, cioè attraversano per intero il pianeta, sono decisamente pochi, comunque (forse qualcosa a lunghezze d'onda bassissime, ma il Sole emette poco in quella banda)...

Insomma la figura viene uguale a quella corrisponndente ad un corpo nero, ma occorre aggiungere al grafico i "picchi" di intensità delle lunghezze d'onda riflesse dal pianeta. Per le altre lunghezze d'onda, il grafico del pianeta è uguale a quello di corpo nero.

Ok, ma volendo fare una cosa qualitativa e qualche assunzione non troppo irragionevole, come sarà fatto il grafico della luce riflessa? Quanti "picchi" avrà?