Planetshine - Planetshine

Saturnův měsíc Mimas osvětluje Saturnshine vpravo a sluneční svit nahoře.
Moon osvětlená zemským , zajat měsíční-průzkum Clementine kosmické lodi v roce 1994. Clementine ‚ fotoaparát s odhaluje (zprava doleva) Tento měsíc osvětlená zemským se Sun ‘ s záře stoupá nad Měsíce tmavé končetiny a planety Saturn , Mars a Merkur (tři tečky vlevo dole).

Planetshine je slabé osvětlení slunečního světla odraženého od planety celé nebo části jinak temné strany jakéhokoli měsíce obíhajícího kolem těla. Planetlight je difúzní odraz slunečního světla od planety, jejíž albedo lze měřit.

Nejvíce pozoroval a známý příklad planetshine je zemským na Měsíci , což je nejvíce viditelný z noční straně Země , když je měsíční fáze je srpek měsíce nebo téměř nové , bez atmosférického jasu na denní obloze. Obvykle to má za následek, že temná strana Měsíce je zalitá slabým světlem.

Planetshine byl také pozorován jinde ve sluneční soustavě . Vesmírná sonda Cassini zejména využívala Saturnův lesk k zobrazení částí měsíců planety , i když neodrážejí přímé sluneční světlo.

Pozemský svit

Hlavní článek: Earthlight (astronomie)
Schéma planetshine

Earthshine je viditelné světlo Země odražené od noční strany Měsíce . Je také známá jako popelavá záře Měsíce nebo jako „nový Měsíc se starým Měsícem v paži“.

Leonardo da Vinciho skica půlměsíce se zemským svitem jako součást jeho Codex Leicester , napsaná v letech 1506 až 1510

Earthshine je nejsnáze viditelný od několika nocí před až do několika nocí po novoluní , během (rostoucí nebo ubývající) půlměsíce. Když je lunární fáze nová při pohledu ze Země , Země by vypadala téměř úplně osluněná od Měsíce. Sluneční světlo se odráží od Země na noční stranu Měsíce. Zdá se, že noční strana slabě září a celý kotouč Měsíce je slabě osvětlen.

Earthshine se odráží od Měsíce, jak je vidět dalekohledem. Jasná oblast je přímo osvětlena Sluncem, zatímco zbytek Měsíce je osvětlen slunečním světlem odraženým od Země.

Leonardo da Vinci vysvětlil tento jev na počátku 16. století, když si uvědomil, že Země i Měsíc odrážejí sluneční světlo současně. Světlo se odráží od Země na Měsíc a zpět na Zemi jako pozemský svit.

Earthshine slouží k určení aktuálního albeda Země. Data se používají k analýze globální oblačnosti , klimatického faktoru. Oceány odrážejí nejmenší množství světla, zhruba 10%. Země odráží 10–25% slunečního světla a mraky odrážejí přibližně 50%. Část Země, kde je den a odkud je Měsíc viditelný, tedy určuje, jak jasně se v daném okamžiku objeví sluneční svit na Měsíci.

Earthshine odrážející se od Měsíce během konjunkce s Venuší (vlevo)

Studie zemského svitu lze použít k ukázání toho, jak se oblačnost Země v průběhu času mění. Předběžné výsledky ukazují pokles oblačnosti o 6,5% v letech 1985 až 1997 a odpovídající nárůst v letech 1997 až 2003. To má důsledky pro výzkum klimatu, zejména pokud jde o globální oteplování . Všechna mračna přispívají ke zvýšenému albedu, ale některá mračna mají účinek čistého oteplování, protože zachycují více tepla, než odrážejí, zatímco jiná mají čistý chladicí účinek, protože jejich zvýšené albedo odráží více záření, než zachycuje teplo. Takže zatímco albedo Země se měřitelně zvyšuje, nejistota ohledně množství zachyceného tepla znamená, že celkový vliv na globální teplotu zůstává nejasný.

Odraz reflexe

Viz také: Zpětný rozptyl a nárůst opozice

Funkce na Zemi , Měsíci a některých dalších tělesech mají do určité míry retroreflexní vlastnosti. Světlo, které na ně dopadá , je zpětně rozptýleno nebo se rozptýlí přednostně zpět ve směru, odkud přišlo, než v jiných směrech. Pokud světlo pochází ze Slunce, je odraženo přednostně zpět ke Slunci a v blízkých směrech. Například když je jeho fáze plná, Měsíc odráží světlo přednostně směrem ke Slunci a také Zemi, která je téměř ve stejném směru. Při pohledu ze Země se tedy úplněk zdá jasnější, než by vypadal, kdyby rovnoměrně rozptýlil světlo do všech směrů. Podobně, v blízkosti nového měsíce , sluneční světlo, které bylo zpětně rozptýleno ze Země směrem ke Slunci a také Měsíc, který je téměř ve stejném směru, a poté zpětně rozptýleny z Měsíce směrem k Zemi, vypadá při pohledu ze Země mnohem jasněji, než by bez retroreflexních efektů.

Retroreflexi vytvářejí koule průhledného materiálu na odrazné ploše. Když narazí na průhlednou kouli, světlo se přednostně odráží a láme v dráze uvnitř koule, která ji opouští ve směru, odkud vstoupila. Na Zemi jsou koule kapkami vody v oblacích. Na Měsíci se na povrchu nachází velké množství pevných skelných koulí. Předpokládá se, že byly vytvořeny z kapek roztaveného ejecta , produkovaných nárazovými událostmi , které se ochladily a ztuhly, než spadly zpět na povrch.

Ringshine

Vyzařuje na Saturnu při zatmění Slunce, při pohledu zezadu z oběžné dráhy Cassini .
Na Pandořině temné straně jsou vidět velmi slabé prstýnky .

Ringshine je, když se sluneční soustava odráží prstencovým systémem planety na planetu nebo na měsíce planety. To bylo pozorováno na mnoha fotografiích z družice Cassini .

Hledejte pozemské planety

Crescent Moon a zemským přes ESO je Paranal Observatory .

Vědci z programu NASA Navigator, který se specializuje na detekci pozemských planet, podpořili zahájení mise Terrestrial Planet Finder (TPF). TPF by detekoval světlo odražené planetami obíhajícími kolem hvězd, aby zjistil, zda dokážou uchovat život. Využíval by pokročilé technologie dalekohledů k hledání stop života ve světle odraženém od planet, včetně vody, kyslíku a metanu.

Evropská kosmická agentura má podobnou misi s názvem Darwin , v úvahu. To bude také studovat světlo z planet, aby detekovalo podpisy života.

Na rozdíl od mnoha tradičních astronomických výzev není nejvážnější výzvou pro tyto mise shromáždit dostatek fotonů ze slabé planety, ale spíše detekovat slabou planetu, která je extrémně blízko velmi jasné hvězdy. Pro pozemní planety, kontrastní poměr planety na své hostitelské hvězdy je přibližně ~ 10 -6 -10 -7 v tepelné infračervené nebo -10 -9 -10 -10 v optickém / blízké infračervené oblasti. Z tohoto důvodu budou Darwin a Terrestrial Planet Finder-I pracovat v tepelném infračerveném záření. Hledání pozemských planet v optickém/blízkém infračerveném záření má však tu výhodu, že mez difrakce odpovídá menšímu úhlu pro teleskop dané velikosti. Proto NASA také sleduje mise Terrestrial Planet Finder-C, které budou hledat a studovat terestrické planety pomocí optické (a téměř infračervených vlnových délek). Zatímco Terrestrial Planet Finder-C si klade za cíl studovat světlo extrasolárních planet, Darwin a Terrestrial Planet Finder-I budou hledat tepelné infračervené světlo, které je planetou znovu vyzařováno (nikoli rozptýleno).

V rámci přípravy na tyto mise astronomové provedli podrobná pozorování zemského svitu, protože pozemský svit má spektroskopické charakteristiky světla odraženého Zemí. Astronomové věnovali zvláštní pozornost tomu, zda měření zemského svitu dokáže detekovat červenou hranu , což je spektrální prvek způsobený rostlinami. Zvláště zajímavá by byla detekce podobného spektrálního znaku ve světle z extrasolární planety, protože to může být způsobeno organismem získávajícím světlo. Zatímco červený okraj je téměř jistě nejsnadnějším způsobem, jak přímo detekovat život na Zemi pomocí pozorování zemského svitu, mohlo by být extrémně obtížné interpretovat podobný rys kvůli životu na jiné planetě, protože vlnová délka spektrálního prvku není předem známa ( na rozdíl od většiny atomových nebo molekulárních spektrálních vlastností).

Měsíc v Earthshine

Obrázek Měsíce přibližně ve fázi jeho novoluní. V této době je většinou osvětlena pouze pomocí Earthshine a Starlight

Viz také

Reference

Rush - Earthshine z alba Vapor Trails (Remastered 2013). Hudba Lee, Lifeson. Texty Peart

externí odkazy