Kategorie: vesmír Publikováno: srpen 6, 2015
měsíc je ve skutečnosti poměrně matný ve srovnání s jinými astronomickými těly. Měsíc se zdá být jasný na noční obloze, protože je tak blízko k zemi a protože stromy, domy a pole kolem vás jsou v noci tak tmavé. Ve skutečnosti je měsíc jedním z nejméně reflexních objektů ve sluneční soustavě. Kosmická loď DSCOVER zachytila tuto jedinou fotografii měsíce a země. Země i měsíc jsou na této fotografii osvětleny stejným množstvím slunečního světla pocházejícího ze stejného úhlu., Jak můžete vidět na této fotografii, Země je mnohem jasnější než měsíc.
obecně můžeme vidět objekty, protože nasměrují světlo do našich očí (nebo do kamer, které zaznamenávají informace, které později používají obrazovky displeje k nasměrování světla do našich očí). Existují dva hlavní způsoby, jak může objekt nasměrovat světlo do našich očí., Buď objekt vytváří nové světlo, nebo odráží světlo, které již existovalo. Objekty, které vytvářejí světlo, mají tendenci také odrážet okolní světlo, takže mají tendenci být nejjasnějšími objekty v okolí. Příklady zahrnují ohně, žárovky, plameny svíček a počítačové obrazovky. Z hlediska astronomických těles jsou hvězdy hlavními objekty, které vytvářejí značné množství viditelného světla, a proto jsou některé z nejjasnějších objektů ve vesmíru. Naproti tomu planety a měsíce nevytvářejí vlastní viditelné světlo*., Pokud by se planeta nějak stala dostatečně velkou, aby zahájila jadernou fúzi a začala svítit, už by to nebyla planeta. Byla by to hvězda.
vzhledem k tomu, že planety a měsíce nevyzařují světlo, můžeme je vidět pouze proto, že odrážejí světlo z nějakého jiného zdroje. Nejsilnějším zdrojem světla v naší sluneční soustavě je slunce, takže obvykle vidíme planety a měsíce, protože odrážejí sluneční světlo. Množství slunečního záření dopadajícího na měsíc nebo planetu, které se odráží, závisí na materiálech v jeho povrchu a atmosféře, jakož i na drsnosti povrchu., Sníh, drsný led a mraky jsou vysoce reflexní. Většina druhů hornin není. Planeta, která je pokryta mraky, jako je země nebo Venuše, je proto obecně jasnější než skalnatý měsíc nebo planeta, která nemá atmosféru.
existují dva hlavní typy odrazivosti: zrcadlová odrazivost a difúzní odrazivost. Zrcadlová odrazivost měří, kolik příchozího světla se odráží objektem ve směru stanoveném zrcadlovým úhlem. Naproti tomu difúzní odrazivost měří, kolik světla se odráží ve všech směrech., Zrcadlo má vysokou zrcadlovou odrazivost a nízkou difúzní odrazivost. Naproti tomu písek má nízkou zrcadlovou odrazivost a vysokou difúzní odrazivost. V každodenním životě zažíváme zrcadlovou odrazivost jako vnímání zrcadlových obrazů a oslnění na povrchu objektů. Difúzní odrazivost zažíváme jako poněkud jednotný jas a barvu, která existuje na povrchu objektu a je zhruba stejná bez ohledu na to, jaký je náš pozorovací úhel. Mnoho objektů vykazuje značné množství jak zrcadlové odrazivosti, tak difúzní odrazivosti., Například, červený leštěný sportovní vůz vypadá červeně ze všech úhlů kvůli jeho difúzní odrazivosti, zatímco současně zobrazuje jasné skvrny oslnění kvůli jeho zrcadlové odrazivosti. Obecně platí, že zdrsnění povrchu má tendenci zvyšovat jeho difúzní odrazivost a snižovat jeho zrcadlovou odrazivost. To platí, protože drsný povrch má mnoho málo odrážející roviny všechny orientované odlišně, které rozptylují světlo v mnoha různých směrech. Ve skutečnosti je nejjednodušší způsob, jak přeměnit silný zrcadlový reflektor na silný difuzní reflektor, zdrsnit ho., Vezměte například hladký list ledu a poškrábejte ho. Otočíte povrch, který je jasný pouze ve směru zrcadla světelného zdroje, na povrch, který je jasný ve všech směrech.
pokud jde o planety a měsíce, drsnost povrchu je poměrně vysoká. Z tohoto důvodu je jejich celkový jas nejlépe popsán jejich difúzní odrazivostí. Existuje několik způsobů, jak definovat a měřit difúzní odrazivost. V kontextu planet a měsíců je běžným a možná nejužitečnějším způsobem definovat jej z hlediska „bond albedo“., Bond albedo je průměrné množství celkového světla rozptýleného tělem v libovolném směru vzhledem k celkovému množství světla, které je dopadající. Bond albedo 0% představuje dokonale černý objekt a bond albedo 100% představuje objekt, který rozptyluje veškeré světlo. Země má bondovku 31%. Naproti tomu měsíc má bond albedo 12%. Aby se to přiblížilo domů, měsíc má stejné Bond albedo jako starý asfalt, jako se nachází na silnicích a parkovištích., Pouto albedo významných objektů v naší sluneční soustavě jsou uvedeny níže, jak se uvádí v učebnici Základní Planetární Vědy: Fyzika, Chemie, a Obyvatelnost Jack K. Lissauer a Imke de Pater.
jak tato tabulka objasňuje, měsíc je jedním z nejtemnějších objektů v naší sluneční soustavě. Pokud by se Triton, jeden z Neptunových měsíců, stal měsícem země, pak by na noční obloze bylo asi sedmkrát jasnější než náš současný měsíc. Triton je jasný, protože téměř celý jeho povrch je pokryt několika vrstvami hrubého ledu., Naproti tomu Měsíc Země je tak tmavý, protože obsahuje velmi málo ledu, sněhu, vody, mraků a atmosféry. Měsíc se skládá převážně ze skalního prachu a tmavých hornin, které mají podobné složení jako skály na zemi. Hodnoty albedo ve výše uvedené tabulce jsou průměry, protože albedo se mění v čase. Například počet mraků pokrývajících zemi se liší od sezóny k sezóně. Albedo země se proto v průběhu roku mění o několik procent.
vnímaný jas planety nebo měsíce (tj., to, co vidíme našimi očima), závisí na třech věcech: (1) albedo objektu, (2) celkové množství světla, které zasáhne objekt na prvním místě, a (3) vzdálenost mezi objektem a okem nebo kamerou, která jej sleduje. Planety a měsíce, které jsou blíže Slunci, dostávají mnohem více slunečního světla, a proto mají obecně vyšší vnímaný jas. Také planety a měsíce, které jsou blíže k zemi, mají více odraženého světla, které se dostanou na zemi, a proto mají obecně vyšší vnímaný jas, jak je vidět ze země., Měsíc skutečně vypadá jasněji než Venuše člověku stojícímu na zemském povrchu, ale to je jen proto, že Měsíc je tak blízko k zemi.
*Všimněte si, že mnoho planet a měsíců může vytvářet malé množství světla prostřednictvím lokalizovaných jevů. Příklady takových jevů zahrnují blesk, zářící lávu a atmosférickou Auroru. Přitom tyto jevy mohou vést k ohromující fotografie při zajat v okolí kosmické lodi, které generují takové malé světlo, které nepřispívají významně k jasu planety nebo měsíce při pohledu z dálky.,
témata: albedo, difúzní odrazivost, světlo, měsíc, zrcadlová odrazivost