Połysk planety - Planetshine

Księżyc Saturna Mimas jest oświetlony przez Saturnshine po prawej stronie i słońce na górze.
Księżyc świeci przez earthshine , zrobione przez księżycowego-poszukiwawczych Clementine kosmicznych w 1994 Clementine „ kamery s objawia (od prawej do lewej) Księżyc świeci przez earthshine The Sun ” s blask wzrasta ponad Księżyca ciemnym kończyny , a planety Saturn , Mars i Merkury (trzy kropki w lewym dolnym rogu).

Blask planety to słabe oświetlenie, przez światło słoneczne odbite od planety , całej lub części ciemnej strony dowolnego księżyca krążącego wokół ciała. Planetlight to rozproszone odbicie światła słonecznego od planety, którego albedo można zmierzyć.

Najbardziej obserwowane i znanym przykładem światło popielate jest earthshine na Księżycu , który jest najbardziej widoczny z nocnej stronie Ziemi , gdy Faza Księżyca jest półksiężyca lub prawie nowy , bez atmosferycznego jasności w ciągu dnia niebo. Zazwyczaj powoduje to, że ciemna strona Księżyca jest skąpana w słabym świetle.

Planetshine zaobserwowano również w innych miejscach Układu Słonecznego . W szczególności sonda kosmiczna Cassini wykorzystała blask Saturna do zobrazowania części księżyców planety , nawet jeśli nie odbijają one bezpośredniego światła słonecznego.

Blask ziemi

Schemat Planetshine

Blask Ziemi to widzialne światło Ziemi odbite od nocnej strony Księżyca . Jest również znany jako popielaty blask Księżyca lub jako „Księżyc w nowiu ze starym Księżycem w ramieniu”.

Szkic Leonarda da Vinci przedstawiający sierp Księżyca z blaskiem ziemi jako część jego Codex Leicester , napisany w latach 1506-1510

Blask Ziemi jest najlepiej widoczny od kilku nocy przed do kilku nocy po nowiu , podczas (przybywającej lub zanikającej) fazy półksiężyca. Kiedy faza Księżyca jest nowa, patrząc z Ziemi , Ziemia wydawałaby się prawie całkowicie oświetlona od Księżyca. Światło słoneczne odbija się od Ziemi na nocną stronę Księżyca. Nocna strona wydaje się słabo świecić, a cały dysk Księżyca jest słabo oświetlony.

Blask Ziemi odbity od Księżyca widziany przez teleskop. Jasny obszar jest bezpośrednio oświetlany przez Słońce, podczas gdy reszta Księżyca jest oświetlana przez światło słoneczne odbite od Ziemi.

Leonardo da Vinci wyjaśnił to zjawisko na początku XVI wieku, kiedy zdał sobie sprawę, że zarówno Ziemia, jak i Księżyc odbijają światło słoneczne w tym samym czasie. Światło odbija się z Ziemi na Księżyc iz powrotem na Ziemię jako blask ziemi.

Earthshine służy do określania aktualnego albedo Ziemi. Dane są wykorzystywane do analizy globalnego zachmurzenia , czynnika klimatycznego. Oceany odbijają najmniej światła, około 10%. Ląd odbija 10–25% światła słonecznego, a chmury odbijają około 50%. Tak więc część Ziemi, w której jest dzień i z której widoczny jest Księżyc, określa, jak jasny jest blask ziemi na Księżycu w danym momencie.

Blask Ziemi odbity od Księżyca podczas koniunkcji z Wenus (po lewej)

Badania blasku ziemi można wykorzystać do wykazania, jak pokrywa chmur na Ziemi zmienia się w czasie. Wstępne wyniki wskazują na 6,5% spadek zachmurzenia w latach 1985-1997 i odpowiadający mu wzrost w latach 1997-2003. Ma to implikacje dla badań klimatycznych, zwłaszcza w odniesieniu do globalnego ocieplenia . Wszystkie chmury przyczyniają się do zwiększenia albedo, jednak niektóre chmury mają efekt netto ocieplenia, ponieważ zatrzymują więcej ciepła niż odbijają, podczas gdy inne mają efekt netto chłodzenia, ponieważ ich zwiększone albedo odbija więcej promieniowania niż zatrzymują ciepło. Tak więc, podczas gdy albedo Ziemi wymiernie wzrasta, niepewność co do ilości uwięzionego ciepła oznacza, że ​​ogólny wpływ na globalną temperaturę pozostaje niejasny.

Retrorefleksja

Obiekty na Ziemi , Księżycu i niektórych innych ciałach mają do pewnego stopnia właściwości odblaskowe . Światło padające na nie jest rozpraszane wstecznie , czyli rozproszone, preferencyjnie odbijane z powrotem w kierunku, z którego nadeszło, a nie w innych kierunkach. Jeśli światło pochodzi od Słońca, odbija się preferencyjnie z powrotem w kierunku Słońca iw pobliskich kierunkach. Na przykład, gdy jego faza jest pełna, Księżyc odbija światło preferencyjnie w kierunku Słońca, a także Ziemi, która jest prawie w tym samym kierunku. Oglądany z Ziemi Księżyc w pełni wydaje się zatem jaśniejszy, niż gdyby rozpraszał światło równomiernie we wszystkich kierunkach. Podobnie, w pobliżu nowiu światło słoneczne, które zostało wstecznie rozproszone z Ziemi w kierunku Słońca, a także Księżyca, który jest prawie w tym samym kierunku, a następnie ponownie rozproszone z Księżyca w kierunku Ziemi, wydaje się znacznie jaśniejsze, patrząc z Ziemi, niż byłoby bez efektów odblaskowych.

Odbicie jest wytwarzane przez kulki z przezroczystego materiału na powierzchni odbijającej. Kiedy napotyka przezroczystą kulę, światło jest preferencyjnie odbijane i załamywane na ścieżce wewnątrz kuli, która opuszcza ją w kierunku, z którego weszła. Na Ziemi kule to kropelki wody w chmurach. Na Księżycu na powierzchni znajduje się duża liczba litych kulek szklanych. Uważa się, że powstały one z kropel stopionego materiału wyrzuconego , powstałego w wyniku zderzeń , który ostygł i zestalił się, zanim opadł z powrotem na powierzchnię.

Połysk

Pierścień na Saturnie, gdy zaćmie on Słońce, widziany z tyłu z orbitera Cassini .
Po ciemnej stronie Pandory widać bardzo słaby blask .

Blask pierścieniowy ma miejsce, gdy światło słoneczne jest odbijane przez system pierścieni planety na planetę lub na księżyce planety. Zaobserwowano to na wielu zdjęciach z orbitera Cassini .

Szukaj planet ziemskich

Półksiężyc i earthshine przez ESO „s Paranal Observatory .

Naukowcy z NASA Navigator Program, który specjalizuje się w wykrywaniu planet naziemnych, poparli uruchomienie misji Terrestrial Planet Finder (TPF). TPF wykryłby światło odbite od planet krążących wokół gwiazd, aby zbadać, czy mogą one skrywać życie. Wykorzystałby zaawansowane technologie teleskopowe do poszukiwania śladów życia w świetle odbitym od planet, w tym wody, tlenu i metanu.

Europejska Agencja Kosmiczna ma podobną misję o nazwie Darwin , pod uwagę. Będzie to również badać światło z planet, aby wykryć sygnatury życia.

W przeciwieństwie do wielu tradycyjnych wyzwań astronomicznych, najpoważniejszym wyzwaniem dla tych misji jest nie zebranie wystarczającej ilości fotonów ze słabej planety, ale raczej wykrycie słabej planety, która jest bardzo blisko bardzo jasnej gwiazdy. W przypadku planety typu ziemskiego, współczynnik kontrastu planety do jej gwiazd macierzystych wynosi około ~10 -6 -10 -7 w podczerwieni termicznej lub ~10 -9 -10 -10 w podczerwieni optycznej/bliskiej. Z tego powodu Darwin i Terrestrial Planet Finder-I będą pracować w podczerwieni termicznej. Jednak poszukiwanie planet naziemnych w zakresie optycznym/bliskiej podczerwieni ma tę zaletę, że granica dyfrakcji odpowiada mniejszemu kątowi dla teleskopu o danej wielkości. Dlatego NASA prowadzi również misję Terrestrial Planet Finder-C, która będzie poszukiwać i badać planety ziemskie przy użyciu długości fal optycznych (i bliskiej podczerwieni). Podczas gdy Terrestrial Planet Finder-C ma na celu badanie światła planet pozasłonecznych, Darwin i Terrestrial Planet Finder-I będą poszukiwać termicznego światła podczerwonego, które jest ponownie wypromieniowywane (a nie rozpraszane) przez planetę.

W ramach przygotowań do tych misji astronomowie przeprowadzili szczegółowe obserwacje blasku ziemi, ponieważ blask ma spektroskopowe właściwości światła odbitego przez Ziemię. Astronomowie zwrócili szczególną uwagę na to, czy pomiary blasku ziemi mogą wykryć czerwoną krawędź , cechę spektralną spowodowaną przez rośliny. Wykrycie podobnej cechy spektralnej w świetle z planety pozasłonecznej byłoby szczególnie interesujące, ponieważ może to być spowodowane organizmem zbierającym światło. Podczas gdy czerwona krawędź jest prawie na pewno najłatwiejszym sposobem bezpośredniego wykrycia życia na Ziemi poprzez obserwacje blasku Ziemi, interpretacja podobnej cechy może być niezwykle trudna ze względu na życie na innej planecie, ponieważ długość fali cechy widmowej nie jest z góry znana ( w przeciwieństwie do większości atomowych lub molekularnych cech widmowych).

Księżyc w blasku ziemi

Obraz Księżyca w przybliżeniu w fazie nowiu. W tej chwili jest w większości oświetlony tylko przez Earthshine i Starlight

Zobacz też

Bibliografia

Rush - Earthshine z albumu Vapor Trails (Remastered 2013). Muzyka Lee, Lifeson. Teksty piosenek

Zewnętrzne linki