Categoria: Spazio Pubblicato: Agosto 6, 2015
La luna è in realtà piuttosto debole, rispetto ad altri corpi astronomici. La luna sembra luminosa solo nel cielo notturno perché è così vicina alla terra e perché gli alberi, le case e i campi intorno a te sono così scuri di notte. In effetti, la luna è uno degli oggetti meno riflettenti del sistema solare. La sonda DSCOVER ha catturato questa singola fotografia della luna e della terra. Sia la terra che la luna sono illuminate dalla stessa quantità di luce solare proveniente dalla stessa angolazione in questa foto., Come puoi vedere in questa foto, la terra è molto più luminosa della luna.
In generale, possiamo vedere gli oggetti perché dirigono la luce nei nostri occhi (o in telecamere che registrano informazioni che vengono poi utilizzate dagli schermi per dirigere la luce nei nostri occhi). Ci sono due modi principali in cui un oggetto può dirigere la luce nei nostri occhi., O l’oggetto crea nuova luce o riflette la luce che già esisteva. Gli oggetti che creano luce tendono a riflettere anche la luce ambientale, in modo che essi tendono ad essere gli oggetti più brillanti intorno. Gli esempi includono fuochi da campo, lampadine, fiamme di candele e schermi di computer. In termini di corpi astronomici, le stelle sono gli oggetti principali che creano quantità significative di luce visibile, e quindi sono alcuni degli oggetti più brillanti dell’universo. Al contrario, pianeti e lune non generano la propria luce visibile*., Se un pianeta in qualche modo diventasse abbastanza grande da avviare la fusione nucleare e iniziare a brillare, non sarebbe più un pianeta. Sarebbe una stella.
Poiché i pianeti e le lune non emettono luce, l’unica ragione per cui possiamo vederli è perché riflettono la luce proveniente da un’altra fonte. La più forte fonte di luce nel nostro sistema solare è il sole, quindi di solito vediamo pianeti e lune perché riflettono la luce solare. La quantità di luce solare incidente su una luna o un pianeta che viene riflessa dipende dai materiali nella sua superficie e atmosfera, nonché la sua rugosità superficiale., Neve, ghiaccio ruvido e nuvole sono altamente riflettenti. La maggior parte dei tipi di roccia non lo sono. Pertanto, un pianeta coperto di nuvole, come la Terra o Venere, è generalmente più luminoso di una luna rocciosa o di un pianeta che non ha atmosfera.
Esistono due tipi principali di riflettività: riflettività speculare e riflettività diffusa. La riflettività speculare misura la quantità di luce in entrata riflessa dall’oggetto nella direzione data dall’angolo dello specchio. Al contrario, la riflettività diffusa misura quanta luce viene riflessa in tutte le direzioni., Uno specchio ha alta riflettività speculare e bassa riflettività diffusa. Al contrario, la sabbia ha una bassa riflettività speculare e un’alta riflettività diffusa. Nella vita di tutti i giorni, sperimentiamo la riflettività speculare come la percezione di immagini speculari e punti di abbagliamento sulla superficie degli oggetti. Sperimentiamo la riflettività diffusa come una luminosità e un colore un po ‘ uniformi che esiste sulla superficie dell’oggetto ed è approssimativamente la stessa indipendentemente dal nostro angolo di visione. Molti oggetti mostrano quantità significative di riflettività speculare e riflettività diffusa., Ad esempio, un’auto sportiva lucida rossa sembra rossa da tutte le angolazioni a causa della sua riflettività diffusa, mentre allo stesso tempo visualizza punti luminosi di abbagliamento a causa della sua riflettività speculare. In generale, l’irruvidimento di una superficie tende ad aumentare la sua riflettività diffusa e a diminuire la sua riflettività speculare. Questo è vero perché una superficie ruvida ha molti piccoli piani riflettenti tutti orientati in modo diverso che disperdono la luce in molte direzioni diverse. In effetti, il modo più semplice per trasformare un forte riflettore speculare in un forte riflettore diffuso è quello di irruvidirlo., Ad esempio, prendi una lastra di ghiaccio liscia e grattala. Si trasforma una superficie luminosa solo nella direzione dello specchio della sorgente luminosa in una superficie luminosa in tutte le direzioni.
Quando si tratta di pianeti e lune, la rugosità superficiale è piuttosto alta. Per questo motivo, la loro luminosità complessiva è meglio descritta dalla loro riflettività diffusa. Esistono diversi modi per definire e misurare la riflettività diffusa. Nel contesto dei pianeti e delle lune, il modo comune e forse più utile è definirlo in termini di “albedo del legame”., L’albedo del legame è la quantità media di luce totale dispersa dal corpo in qualsiasi direzione, rispetto alla quantità totale di luce che è incidente. Un’albedo di legame dello 0% rappresenta un oggetto perfettamente nero e un’albedo di legame del 100% rappresenta un oggetto che disperde tutta la luce. La terra ha un’albedo di legame del 31%. Al contrario, la luna ha un’albedo di legame del 12%. Per portare questo più vicino a casa, la luna ha la stessa albedo legame come vecchio asfalto, come si trova in strade e parcheggi., L’albedo di legame dei principali oggetti nel nostro sistema solare sono elencati di seguito come riportato nel libro di testo Fundamental Planetary Science: Physics, Chemistry, and Habitability di Jack K. Lissauer e Imke de Pater.
Come questa tabella chiarisce, la luna è uno degli oggetti più deboli del nostro sistema solare. Se Tritone, una delle lune di Nettuno, dovesse diventare la luna della terra, allora sarebbe circa sette volte più luminosa nel cielo notturno della nostra luna attuale. Triton è luminoso perché quasi tutta la sua superficie è coperta da diversi strati di ghiaccio ruvido., Al contrario, la luna della terra è così scura perché contiene pochissimo ghiaccio, neve, acqua, nuvole e atmosfera. La luna consiste principalmente di polvere di roccia e rocce scure che sono simili nella composizione alle rocce sulla terra. I valori di albedo nella tabella sopra sono medie poiché l’albedo varia nel tempo. Ad esempio, il numero di nuvole che coprono la terra varia da stagione a stagione. Pertanto, l’albedo della terra varia di qualche punto percentuale durante l’anno.
La luminosità percepita di un pianeta o di una luna (es., ciò che vediamo con i nostri occhi), dipende da tre cose: (1) l’albedo dell’oggetto, (2) la quantità totale di luce che colpisce l’oggetto in primo luogo e (3) la distanza tra l’oggetto e l’occhio o la fotocamera che lo sta visualizzando. I pianeti e le lune che sono più vicini al sole ricevono molta più luce solare e quindi generalmente hanno una maggiore luminosità percepita. Inoltre, i pianeti e le lune che sono più vicini alla terra hanno più della loro luce riflessa che raggiunge la terra e quindi generalmente hanno una maggiore luminosità percepita come vista dalla terra., La luna sembra davvero più luminosa di Venere a un essere umano in piedi sulla superficie terrestre, ma questo è solo perché la luna è così vicina alla terra.
*Si noti che molti pianeti e lune possono creare piccole quantità di luce attraverso fenomeni localizzati. Esempi di tali fenomeni includono fulmini, lava incandescente e aurora atmosferica. Mentre tali fenomeni possono portare a foto mozzafiato quando catturate da veicoli spaziali vicini, generano così poca luce che non contribuiscono in modo significativo alla luminosità del pianeta o della luna se visti da lontano.,
Argomenti: albedo, riflettività diffusa, luce, luna, riflettività speculare