Catégorie: Espace publié le: 6 août 2015
la Lune est en fait assez sombre, comparée à d’autres corps astronomiques. La Lune ne semble brillante que dans le ciel nocturne parce qu’elle est si proche de la terre et parce que les arbres, les maisons et les champs autour de vous sont si sombres la nuit. En fait, la Lune est l’un des objets les moins réfléchissants du système solaire. Le vaisseau spatial DSCOVER a capturé cette seule photographie de la Lune et de la terre. La terre et la Lune sont éclairées par la même quantité de lumière solaire provenant du même angle sur cette photo., Comme vous pouvez le voir sur cette photo, la Terre est beaucoup plus brillante que la Lune.
en général, nous pouvons voir des objets parce qu’ils dirigent la lumière dans nos yeux (ou dans des caméras qui enregistrent des informations qui sont ensuite utilisées par les écrans d’affichage pour diriger la lumière dans nos yeux). Il y a deux façons principales qu’un objet peut diriger la lumière dans nos yeux., Soit l’objet crée une nouvelle lumière, soit il réfléchit une lumière qui existait déjà. Les objets qui créent de la lumière ont tendance à refléter également la lumière ambiante, de sorte qu’ils ont tendance à être les objets les plus brillants autour. Les exemples incluent les feux de camp, les ampoules, les flammes de bougie et les écrans d’ordinateur. En termes de corps astronomiques, les étoiles sont les principaux objets qui créent des quantités importantes de lumière visible, et sont donc parmi les objets les plus brillants de l’univers. En revanche, les planètes et les lunes ne génèrent pas leur propre lumière visible*., Si une planète devenait en quelque sorte assez grande pour initier la fusion nucléaire et commencer à briller, ce ne serait plus une planète. Il serait une star.
puisque les planètes et les lunes n’émettent pas de lumière, la seule raison pour laquelle nous pouvons les voir est parce qu’elles réfléchissent la lumière d’une autre source. La source de lumière la plus forte de notre système solaire est le soleil, donc généralement nous voyons des planètes et des lunes parce qu’elles réfléchissent la lumière du soleil. La quantité de lumière solaire incidente sur une lune ou une planète qui est réfléchie dépend des matériaux de sa surface et de son atmosphère ainsi que de sa rugosité de surface., La neige, la glace rugueuse et les nuages sont très réfléchissants. La plupart des types de roches ne le sont pas. Par conséquent, une planète couverte de nuages, comme la terre ou Vénus, est généralement plus brillante qu’une lune rocheuse ou une planète sans atmosphère.
Il existe deux principaux types de réflectivité: la réflectivité spéculaire et la réflectivité diffuse. La réflectivité spéculaire mesure la quantité de lumière entrante réfléchie par l’objet dans la direction donnée par l’angle du miroir. En revanche, la réflectivité diffuse mesure la quantité de lumière réfléchie dans toutes les directions., Un miroir a une réflectivité spéculaire élevée et une faible réflectivité diffuse. En revanche, le sable a une faible réflectivité spéculaire et une réflectivité diffuse élevée. Dans la vie de tous les jours, nous expérimentons la réflectivité spéculaire comme la perception d’images miroir et de taches d’éblouissement à la surface des objets. Nous expérimentons la réflectivité diffuse comme une luminosité et une couleur quelque peu uniformes qui existent à la surface de l’objet et qui sont à peu près les mêmes quel que soit notre angle de vision. De nombreux objets présentent des quantités importantes de réflectivité spéculaire et de réflectivité diffuse., Par exemple, une voiture de sport polie rouge semble rouge sous tous les angles en raison de sa réflectivité diffuse, tout en affichant des points lumineux d’éblouissement en raison de sa réflectivité spéculaire. En général, la rugosité d’une surface a tendance à augmenter sa réflectivité diffuse et à diminuer sa réflectivité spéculaire. Cela est vrai parce qu’une surface rugueuse a beaucoup de petits plans réfléchissants tous orientés différemment qui diffusent la lumière dans de nombreuses directions différentes. En fait, le moyen le plus simple de transformer un réflecteur spéculaire puissant en un réflecteur diffus puissant est de le rendre rugueux., Par exemple, prenez une feuille de glace lisse et grattez-la. Vous transformez une surface brillante uniquement dans la direction du miroir de la source de lumière en une surface brillante dans toutes les directions.
en ce qui concerne les planètes et les lunes, la rugosité de surface est assez élevée. Pour cette raison, leur luminosité globale est mieux décrite par leur réflectivité diffuse. Il existe plusieurs façons de définir et de mesurer la réflectivité diffuse. Dans le contexte des planètes et des lunes, la manière la plus courante et peut-être la plus utile est de la définir en termes d ‘ « albédo de liaison »., L’albédo de liaison est la quantité moyenne de lumière totale diffusée par le corps dans n’importe quelle direction, par rapport à la quantité totale de lumière incidente. Un albédo de liaison de 0% représente un objet parfaitement noir et un albédo de liaison de 100% représente un objet qui disperse toute la lumière. La terre a un albédo de liaison de 31%. En revanche, la Lune a un albédo de liaison de 12%. Pour rapprocher cela de la maison, la Lune a le même albédo de liaison que le vieil asphalte, comme on le trouve dans les routes et les parkings., L’albédo de liaison des objets majeurs de notre système solaire est répertorié ci-dessous, tel que rapporté dans le manuel Fundamental Planetary Science: Physics, Chemistry, and Habitability de Jack K. Lissauer et Imke de Pater.
comme le montre ce tableau, la Lune est l’un des objets les plus sombres de notre système solaire. Si Triton, l’une des lunes de Neptune, devenait la lune de la terre, alors elle serait environ sept fois plus brillante dans le ciel nocturne que notre lune actuelle. Triton est brillant parce que presque toute sa surface est recouverte de plusieurs couches de glace rugueuse., En revanche, la lune de la Terre est si sombre car elle contient très peu de glace, de neige, d’eau, de nuages et d’atmosphère. La lune se compose principalement de poussière de roche et de roches sombres dont la composition est similaire à celle des roches sur terre. Les valeurs d’albédo dans le tableau ci-dessus sont des moyennes puisque l’albédo varie dans le temps. Par exemple, le nombre de nuages couvrant la Terre varie d’une saison à l’autre. Par conséquent, l’albédo de la terre varie de quelques pour cent tout au long de l’année.
La luminosité perçue d’une planète ou d’une lune (c.-à-d., ce que nous voyons avec nos yeux), dépend de trois choses: (1) l’albédo de l’objet, (2) la quantité totale de lumière qui frappe l’objet en premier lieu, et (3) la distance entre l’objet et l’œil ou la caméra qui le regarde. Les planètes et les lunes qui sont plus proches du soleil reçoivent beaucoup plus de lumière du soleil et ont donc généralement une luminosité perçue plus élevée. En outre, les planètes et les lunes qui sont plus proches de la terre ont plus de leur lumière réfléchie atteindre la terre et ont donc généralement une luminosité perçue plus élevée vu de la terre., La lune semble en effet plus brillante que Vénus pour un humain debout à la surface de la terre, mais c’est juste parce que la Lune est si proche de la terre.
*notez que de nombreuses planètes et lunes peuvent créer de petites quantités de lumière grâce à des phénomènes localisés. Des exemples de tels phénomènes incluent la foudre, la lave rougeoyante et les aurores atmosphériques. Alors que de tels phénomènes peuvent conduire à de superbes photos lorsqu’ils sont capturés par des engins spatiaux à proximité, ils génèrent si peu de lumière qu’ils ne contribuent pas de manière significative à la luminosité de la planète ou de la Lune lorsqu’ils sont vus de loin.,
sujets: albédo, réflectivité diffuse, lumière, lune, réflectivité spéculaire